專利名稱：包含水分散性粘合劑、導(dǎo)電劑和氟代碳酸亞乙酯的鋰二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有高效充電使用期限特征并可在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行高容量充電的鋰二次電池，更詳細(xì)地講，涉及一種包含水分散性粘合劑、導(dǎo)電劑和氟代碳酸亞乙酯的鋰二次電池。
背景技術(shù)：
目前，主要用于制造二次電池的市售電極粘合劑包括基于聚偏二氟乙烯 (polyvinylidene fluoride，以下稱為 “PVDF”)的聚合物、PVDF 均聚物(homopolymer)、 聚偏二氟乙烯六氟丙烯(polyvinylidene fluoridehexafluoropropylene)共聚物(第 2001-0055968號(hào)韓國(guó)專利申請(qǐng))和聚偏二氟乙烯-氯三氟乙烯共聚物?；赑VDF的聚合物的優(yōu)點(diǎn)是在化學(xué)和電化學(xué)上穩(wěn)定，但可能存在由有機(jī)溶劑(例如NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮))導(dǎo)致的環(huán)境問(wèn)題，因?yàn)槠浔仨毴芙庥谟袡C(jī)溶劑中并作為粘合劑組合物使用。另外，基于PVDF的聚合物由于低安全性而具有一定危險(xiǎn)，并且由于與液態(tài)電解質(zhì)的低親和力而成為導(dǎo)致電極性能降低的根源。此外，基于PVDF的聚合物具有與無(wú)機(jī)物顆粒(例如活性物質(zhì))極佳的粘合特性， 因?yàn)槠渫ㄟ^(guò)圍繞活性物質(zhì)的圓周而起作用，但缺點(diǎn)是它們必須大量使用以顯示并保持足夠的粘合強(qiáng)度，因?yàn)槠渑c集流體(例如金屬)的粘合強(qiáng)度較差。為了解決以上問(wèn)題，提出了使用水作為分散介質(zhì)(即溶劑)的水分散性電極組合物。在這種情況下，使用水分散性粘合劑替代上述基于PVDF的粘合劑。主要使用苯乙烯丁二烯橡膠(SBR)作為水分散性粘合劑。在使用水分散性粘合劑的電極中，雖然水分散性粘合劑的用量較小，但其粘合效果高于非水(即基于有機(jī)溶劑的)粘合劑，從而每相同體積活性物質(zhì)的存在比率可增加，因而能夠獲得高容量和較長(zhǎng)的使用期限特征。因此，預(yù)期采用使用水分散性粘合劑的負(fù)極的電池將在未來(lái)成為主流。對(duì)于制造使用水作為分散介質(zhì)的二次電池的負(fù)極的常規(guī)方法，可參考以下文獻(xiàn) 1。文獻(xiàn)1公開(kāi)了，在制造鋰離子電池負(fù)極材料的天然石墨(natural graphite)的基于水的懸浮液的方法中羧甲基纖維素(carboxymethyl cellulose, CMC)和苯乙烯丁二烯橡膠 (styrene butadienerubber, SBR)對(duì)懸浮液穩(wěn)定性的影響；動(dòng)電學(xué)(electrokinetic)性能和柔性性能以評(píng)價(jià)基于有機(jī)添加劑的懸浮液的分散穩(wěn)定性；所鑄片(as-castsheet)的成形顯微結(jié)構(gòu)和孔隙率以及二者的相關(guān)性等。[文獻(xiàn) 1] Jin-Hyon Lee,「Process of fabricating water-basedsuspensions of materials for negative electrodes of lithium ion batteries andevaluation of battery characteristics」，碩士論文，漢陽(yáng)大學(xué)，200
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題如上所述，為了解決有關(guān)使用非水溶劑所制造的負(fù)極的常規(guī)問(wèn)題，提出了使用水分散性溶劑制造負(fù)極的技術(shù)，但該技術(shù)也不是不存在問(wèn)題。使用水作為電極漿料的溶劑以及使用水分散性粘合劑的負(fù)極的優(yōu)點(diǎn)在于由于其極佳的導(dǎo)電特性在電極中無(wú)需使用另外的導(dǎo)電劑，但其問(wèn)題在于如果干燥電極的方法中的某些條件未被優(yōu)化，則電極的導(dǎo)電性將降低。此外，使用水分散性粘合劑的常規(guī)負(fù)極的問(wèn)題還在于，在高效充電使用期限特征和每單位時(shí)間高容量充電速率方面仍未達(dá)到令人滿意的性能。因此，本發(fā)明是基于在現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上問(wèn)題而做出的，且本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種電池，其能夠通過(guò)向基于水的負(fù)極中添加導(dǎo)電劑而改進(jìn)負(fù)極的性能、在電解質(zhì)中使用特定添加劑而改進(jìn)高效充電使用期限特征和在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行高容量充電。解決課題的方法本發(fā)明旨在解決所述常規(guī)問(wèn)題并提供一種包含正極、負(fù)極和非水電解質(zhì)溶液的鋰二次電池，其中所述負(fù)極包括水分散性粘合劑和導(dǎo)電劑，所述非水電解質(zhì)溶液包括氟代碳酸亞乙酯(FEC)。此外，本發(fā)明還提供了鋰二次電池，其中所述非水電解質(zhì)溶液的氟代碳酸亞乙酯 (FEC)的含量為整體電解質(zhì)溶液的10至15wt%。此外，本發(fā)明還提供了鋰二次電池，其中所述非水電解質(zhì)溶液的碳酸亞乙酯(EC) 的含量為整體電解質(zhì)溶液的85至90wt%。此外，本發(fā)明還提供了鋰二次電池，其中導(dǎo)電劑為一種選自乙炔黑、炭黑和石墨的物質(zhì)或其中兩種或更多種的結(jié)合物。此外，本發(fā)明還提供了鋰二次電池，其中導(dǎo)電劑的含量為0.2至0.8wt%。此外，本發(fā)明還提供了鋰二次電池，其中水分散性粘合劑為一種選自苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯橡膠、羧甲基纖維素和羥丙基甲基纖維素的物質(zhì)或其中兩種或更多種的結(jié)合物。發(fā)明效果本發(fā)明的鋰二次電池具有高效充電使用期限特征，并可在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行高容量充 H1^ ο


圖1是示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案和對(duì)比實(shí)施例的循環(huán)性能的圖表。
具體實(shí)施例方式以下，將對(duì)本發(fā)明的某些實(shí)施方案作更詳細(xì)地描述。在本發(fā)明中，在包含正極、負(fù)極和非水電解質(zhì)溶液的鋰二次電池中，所述負(fù)極包括水分散性粘合劑和導(dǎo)電劑，所述非水電解質(zhì)溶液包括氟代碳酸亞乙酯(FEC)。在本發(fā)明中，負(fù)極包括水分散性粘合劑。—般而言，以合適的比例均勻混合負(fù)極活性物質(zhì)、粘合劑等和溶劑形成負(fù)極混合物，將所述負(fù)極混合物涂布于集流體并對(duì)其進(jìn)行干燥和壓縮，從而制造負(fù)極。此處，主要使用非水溶劑作為所述溶劑。這是因?yàn)榉撬軇┰诖_?；钚晕镔|(zhì)間的結(jié)合力方面是有利的。然而，有機(jī)溶劑本身不僅會(huì)引起環(huán)境問(wèn)題，而且由于其與液態(tài)電解質(zhì)的低親和力而成為導(dǎo)致電極性能降低的根源。因此，本發(fā)明不同于現(xiàn)有技術(shù)，在本發(fā)明的負(fù)極中，使用水制備的物質(zhì)作為溶劑而使用。在這種情況下，不能使用在非水溶劑中廣泛使用的物質(zhì)，而只能使用水分散性粘合劑作為所含的粘合劑，以使負(fù)極活性物質(zhì)粘合在一起。在本發(fā)明中，廣泛使用的常規(guī)水分散性粘合劑可沒(méi)有限制地用作所述水分散性粘合劑。一種選自苯乙烯丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯橡膠、 羧甲基纖維素(CMC)、羥丙基甲基纖維素、聚乙烯醇、羥丙基纖維素和二乙酰纖維素的物質(zhì)或其中兩種或更多種的結(jié)合物可用作所述水分散性粘合劑。特別地，優(yōu)選使用將苯乙烯丁二烯橡膠和羧甲基纖維素進(jìn)行合適混合的混合物作為所述負(fù)極粘合劑。優(yōu)選所述水分散性粘合劑的用量為1至#t%，基于包含水分散性粘合劑的電極組合物的總量計(jì)。如果水分散性粘合劑的用量小于lwt%，則活性物質(zhì)的粘合強(qiáng)度將減弱， 從而活性物質(zhì)可能在充電和放電過(guò)程中脫離。如果水分散性粘合劑的用量大于#t%，則活性物質(zhì)的量將減少，其對(duì)于電池容量是不利的。此外，在本發(fā)明中，所述負(fù)極還包括導(dǎo)電劑。一般而言，對(duì)于制造負(fù)極時(shí)所使用的溶劑為水的情況(即水分散性溶劑的情況)， 不使用另外的導(dǎo)電劑。這是因?yàn)槭褂盟稚⑿匀軇┖退稚⑿哉澈蟿┍旧硭圃斓呢?fù)極具有極佳的導(dǎo)電特征，從而不需要使用另外的導(dǎo)電劑。然而，使用水分散性溶劑和水分散性粘合劑的負(fù)極的問(wèn)題在于電極的導(dǎo)電性在干燥環(huán)境中劣化。本發(fā)明的發(fā)明者發(fā)現(xiàn)如果在使用水分散性溶劑和水分散性粘合劑的負(fù)極中添加合適量的導(dǎo)電劑，則充電特征(特別是高效充電特征)即使在干燥環(huán)境下仍得到改進(jìn)。因此，在本發(fā)明中，導(dǎo)電劑連同水分散性粘合劑一起包含在所述負(fù)極中。優(yōu)選所述導(dǎo)電劑的含量為0.2至0. Swt %。如果導(dǎo)電劑的含量大于0. Swt %，則電極活性物質(zhì)的量將減少，其對(duì)于電池容量是不利的。此外，也可能不利于保持電極活性物質(zhì)的粘合強(qiáng)度，因?yàn)檎澈蟿┑臏p少量與導(dǎo)電劑的增加量一樣多。如果導(dǎo)電劑的含量小于 0. 2wt %，則因?qū)щ娦缘母倪M(jìn)不夠而有可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效充電特征。用于制造電極的普通物質(zhì)可沒(méi)有限制地用作所述導(dǎo)電劑?？捎米魉鰧?dǎo)電劑的普通物質(zhì)的實(shí)例可包括一種選自乙炔黑、炭黑、天然石墨、人造石墨、科琴黑和碳纖維的物質(zhì)或其中兩種或更多種的結(jié)合物。此外，還可混合聚亞苯基衍生物等導(dǎo)電材料而使用。包含在本發(fā)明的鋰二次電池中的負(fù)極可通過(guò)將包含負(fù)極活性物質(zhì)、水分散性粘合劑和導(dǎo)電劑的混合物涂布于集流體上并隨后對(duì)溶劑(水)進(jìn)行干燥而得到。所述負(fù)極活性物質(zhì)可包括碳和石墨材料，例如天然石墨、人造石墨、膨脹石墨、碳纖維、非石墨化碳、炭黑、碳納米管、富勒烯和活性炭；金屬，例如可摻雜鋰的Al、Si、Sn、Ag、 Bi、Mg、ZnJru Ge、Pb、Pd、Pt或Ti，以及包含所述元素的化合物；金屬及其化合物與碳和石墨材料的復(fù)合物；以及包含鋰的氮化物，但不限于此。特別地，為了使負(fù)極活性物質(zhì)較好地分散于水(即，溶劑)中，優(yōu)選負(fù)極活性物質(zhì)的粒徑為納米尺度。具體而言，優(yōu)選負(fù)極活性物質(zhì)的粒徑為5至30 μ m。所述負(fù)極混合物是抑制負(fù)極膨脹的成分，其可任選地包括填料。所述填料無(wú)特別限制，只要其是不會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)電池的化學(xué)變化的纖維質(zhì)材料。例如，可使用基于烯烴的聚合物(例如聚乙烯和聚丙烯)和纖維質(zhì)材料(例如玻璃纖維和碳纖維)作為填料。在本發(fā)明的非水電解質(zhì)溶液中所使用的氟代碳酸亞乙酯(FEC)為一種作為添加劑包含在非水電解質(zhì)溶液中的成分。本發(fā)明的發(fā)明者發(fā)現(xiàn)當(dāng)氟代碳酸亞乙酯(FEC)作為添加劑包含在非水電解質(zhì)溶液中時(shí)，二次電池具有高效使用期限特征并實(shí)現(xiàn)每單位時(shí)間的高容量充電。據(jù)推測(cè)，因?yàn)榉妓醽喴阴?FEC)包括具有強(qiáng)吸電效應(yīng)的氟，所以當(dāng)電池進(jìn)行首次充電時(shí)介電常數(shù)較高，并可形成具有極佳鋰離子傳導(dǎo)性的SEI膜。實(shí)際上，已發(fā)現(xiàn)當(dāng)氟代碳酸亞乙酯(FEC)作為添加劑包含在非水電解質(zhì)溶液中時(shí)可確認(rèn)到，電池的每單位時(shí)間的充電特征和循環(huán)特征得到改進(jìn)(對(duì)此，請(qǐng)參考隨后描述的一個(gè)實(shí)施方案)?；诎妓醽喴阴?FEC)的非水電解質(zhì)溶液的總量計(jì)，氟代碳酸亞乙酯 (FEC)的含量?jī)?yōu)選為10至15wt%。如果氟代碳酸亞乙酯(FEC)的含量小于10wt%，則在長(zhǎng)期循環(huán)過(guò)程中氟代碳酸亞乙酯將耗盡，在循環(huán)的后半部中氟代碳酸亞乙酯的量可能不足。如果氟代碳酸亞乙酯(FEC)的含量大于15wt%，則存在電池的成本可能由于昂貴的氟代碳酸亞乙酯(FEC)的過(guò)量使用而增加，且可能因?yàn)檎龢O電阻的過(guò)量增加而在進(jìn)行高效放電時(shí)導(dǎo)致電池的性能劣化。用于制造電極的物質(zhì)可沒(méi)有限制地與所述氟代碳酸亞乙酯(FEC) —起用作形成非水電解質(zhì)溶液的構(gòu)成成分的基液。所述基液可包括一種或多種選自以下的物質(zhì)碳酸亞丙酯(PC)、碳酸亞乙酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲基(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、二甲基亞砜、乙腈、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、四氫呋喃、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、碳酸乙基甲基酯(EMC)、氟代碳酸亞乙酯(FEC)、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸戊酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸乙酯和丙酸丁酯。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，使用了 85至90wt%的碳酸亞乙酯(EC)作為基液。此外，為改進(jìn)充電/放電特征、阻燃性等，非水電解質(zhì)還可包括其他添加劑。其他添加劑的實(shí)例可包括吡啶、亞磷酸三乙酯、三乙醇胺、環(huán)醚、乙二胺、甘醇二甲醚(n-glyme)、 六甲磷酰三胺、硝基苯衍生物、硫磺、醌亞胺染料、N-取代噁唑烷酮、N，N-取代咪唑烷、乙二醇二烷基醚、銨鹽、吡咯、2-甲氧基乙醇和三氯化鋁。根據(jù)情況，為了賦予不燃性，還可包括含有鹵素的溶劑(例如四氯化碳或三氟乙烯)，為了改進(jìn)高溫存儲(chǔ)特征，還可包含二氧化碳?xì)怏w。本發(fā)明的鋰二次電池的其余成分描述如下。正極可通過(guò)將正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘合劑的混合物涂布于正極集流體并對(duì)其進(jìn)行干燥而制造。根據(jù)需要，混合物還可包括填料。所述正極活性物質(zhì)可包括層狀化合物，例如鋰鈷氧化物(LiCoO2)和鋰鎳氧化物(LiNiO2),或其中一種或多種過(guò)渡金屬被取代的化合物；鋰錳氧化物，例如化學(xué)式 Li1+xMn2_x04(其中 χ 為 0 至 0. 33)、LiMn03、LiMn2O3 和 LiMnO2 ；鋰銅氧化物(Li2CuO2)；釩氧化物，例如LiV308、LiFe3O4, V2O5和Cu2V2O7 ；Ni位型鋰鎳氧化物，由化學(xué)式LiNDxO2 (其中 M = Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B或( 且χ = 0. 01至0. 3)表示；鋰錳復(fù)合氧化物，由化學(xué)式 LiMn2_xMx02 (其中 M = Co、Ni、Fe、Cr、Zn 或 Ta 且 χ = 0. 01 至 0. 1)或 Li2Mn3MO8 (其中 M =Fe、Co、Ni、Cu或Zn)表示；LiMn2O4，其中化學(xué)式中的部分Li被堿土金屬離子取代；二硫化物化合物；狗2 (MoO4) 3等。但不限于此。一般而言，正極集流體的厚度范圍為3至500 μ m。這種正極集流體沒(méi)有特殊限制， 只要其不會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)電池的化學(xué)變化并具有高導(dǎo)電性即可。例如，可使用不銹鋼、鋁、鎳、 鈦、單質(zhì)碳，或在鋁或不銹鋼的表面用碳、鎳、鈦或銀進(jìn)行處理的集流體作為正極集流體。集流體可在其表面具有微小的凹凸以增加正極活性物質(zhì)的粘合強(qiáng)度，并且其可具有多種形式，例如膜狀、片狀、箔狀、網(wǎng)狀、多孔材料、發(fā)泡材料和無(wú)紡網(wǎng)狀。正極活性物質(zhì)的粘合劑是協(xié)助活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑的粘合并粘結(jié)于集流體的成分。 一般而言，基于包含粘合劑的正極混合物的總量計(jì)，粘合劑的用量為1至50wt%?？墒褂酶叻肿泳郾╇?丙烯酸共聚物作為這種粘合劑，但不限于此。粘合劑的其他實(shí)例可包括聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纖維素(CMC)、淀粉、羥丙基纖維素、再生纖維素、聚乙烯基吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、磺化EPDM、苯乙烯丁烯橡膠、氟橡膠和多種共聚物等。其他導(dǎo)電劑和填料與以上關(guān)于負(fù)極的描述相同。隔膜介于正極和負(fù)極之間，并使用具有高離子滲透性和高機(jī)械強(qiáng)度的絕緣薄膜。 一般而言，隔膜的孔徑為0. 01至10 μ m,厚度為5至300 μ m。例如，作為隔膜，可使用基于烯烴的聚合物(例如耐化學(xué)性和疏水性的聚丙烯)、由玻璃纖維或聚乙烯制得的片狀或無(wú)紡布等。本發(fā)明的二次電池可通過(guò)將所述正極和負(fù)極與隔膜一起交替層壓的電極組件容納于外部殼體(例如電池殼體)中，使用電解質(zhì)，并密封而制造。可沒(méi)有限制地使用常規(guī)方法作為制造所述二次電池的方法。以下，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例旨在幫助理解本發(fā)明， 應(yīng)理解以下實(shí)施例并不意欲限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1(負(fù)極的制造)將導(dǎo)電碳放入石墨和粘合劑混合的組合物中，并使該組合物分散于水中，從而制得漿料(其中石墨粘合劑(SB 導(dǎo)電碳(Super-P) = 98. 6 1 0. 4wt% )。將所述漿料涂布于銅箔上，在130°C的溫度充分干燥并隨后進(jìn)行壓制，從而制得負(fù)極。該負(fù)極的厚度為約135 μ m。(正極的制造)漿料通過(guò)在NMP中的分散而制得(其中LiCoA 炭黑PVdF = 95 2.5 2. 5wt%)0將所述漿料涂布于鋁箔上，在130°C的溫度充分干燥并隨后進(jìn)行壓制，從而制得正極。該正極的厚度為約140 μ m。(電池的制造)將聚丙烯隔膜層壓于所述正極和負(fù)極之間并置于電池殼體中。隨后，將電解質(zhì) (其中碳酸亞乙酯(EC)氟代碳酸亞乙酯(FEC) = 90 IOwt% )注入所述電池殼體中并對(duì)其進(jìn)行密封，從而最終制得電池。實(shí)施例2(負(fù)極和正極的制造)
與實(shí)施例1相同。(電池的制造)將聚丙烯隔膜層壓于所述正極和負(fù)極之間并置于電池殼體中。隨后，將電解質(zhì) (其中碳酸亞乙酯(EC)氟代碳酸亞乙酯(FEC) = 85 15wt% )注入所述電池殼體中并對(duì)其進(jìn)行密封，從而最終制得電池。實(shí)施例3(負(fù)極的制造)將導(dǎo)電碳放入石墨和粘合劑混合的組合物中，并使該組合物分散于水中，從而制得漿料(其中石墨粘合劑(SB 導(dǎo)電碳(Super-P) = 95. 6 4 0. 4wt% )。將所述漿料涂布于銅箔上，在130°C的溫度充分干燥并隨后進(jìn)行壓制，從而制得負(fù)極。該負(fù)極的厚度為約135 μ m。(正極和電池的制造)與實(shí)施例1相同。實(shí)施例4(負(fù)極和正極的制造)與實(shí)施例3相同。(電池的制造)將聚丙烯隔膜層壓于所述正極和負(fù)極之間并置于電池殼體中。隨后，將電解質(zhì) (其中碳酸亞乙酯(EC)氟代碳酸亞乙酯(FEC) = 85 15wt% )注入所述電池殼體中并對(duì)其進(jìn)行密封，從而最終制得電池。對(duì)比例1(負(fù)極的制造)漿料通過(guò)將石墨粘合劑(SBR) =97 3. Owt %分散于水中而制得。將所述漿料涂布于銅箔上，在130°C的溫度充分干燥并隨后進(jìn)行壓制，從而制得負(fù)極。該負(fù)極的厚度為約 135 μ m。(正極的制造)漿料通過(guò)將LiCoA 炭黑PVdF = 95 2. 5 2. 5wt%分散于NMP中而制得。 將所述漿料涂布于鋁箔上，在130°C的溫度充分干燥并隨后進(jìn)行壓制，從而制得正極。該正極的厚度為約140 μ m。(電池的制造)將聚丙烯隔膜層壓于所述正極和負(fù)極之間并置于電池殼體中。隨后，將碳酸亞乙酯(EC)電解質(zhì)注入所述電池殼體中并對(duì)其進(jìn)行密封，從而最終制得電池。對(duì)比例2(負(fù)極的制造)漿料通過(guò)將石墨粘合劑(SBR)導(dǎo)電碳(Super-P) = 98. 6 1 分散于水中而制得。將所述漿料涂布于銅箔上，在130°C的溫度充分干燥并隨后進(jìn)行壓制，從而制得負(fù)極。該負(fù)極的厚度為約135 μ m。(正極的制造)與對(duì)比例1相同。
(電池的制造)將聚丙烯隔膜層壓于所述正極和負(fù)極之間并置于電池殼體中。隨后，將電解質(zhì) (其中碳酸亞乙酯(EC)氟代碳酸亞乙酯(FEC) = 80 20)注入所述電池殼體中并對(duì)其進(jìn)行密封，從而最終制得電池。對(duì)比例3(負(fù)極的制造)漿料通過(guò)將石墨粘合劑(SBR)導(dǎo)電碳(Super-P) = 99. 6 0 分散于水中而制得。將所述漿料涂布于銅箔上，在130°C的溫度充分干燥并隨后進(jìn)行壓制，從而制得負(fù)極。該負(fù)極的厚度為約135 μ m。(正極的制造)與對(duì)比例1相同。(電池的制造)將聚丙烯隔膜層壓于所述正極和負(fù)極之間并置于電池殼體中。隨后，將電解質(zhì) (其中碳酸亞乙酯(EC)氟代碳酸亞乙酯(FEC) = 90 10)注入所述電池殼體中并對(duì)其進(jìn)行密封，從而最終制得電池。對(duì)比例4(負(fù)極的制造)漿料通過(guò)石墨粘合劑(SBR)導(dǎo)電碳(Super-P) = 92. 6 7 分散于水中而制得。將所述漿料涂布于銅箔上，在130°C的溫度充分干燥并隨后進(jìn)行壓制，從而制得負(fù)極。該負(fù)極的厚度為約135 μ m。(正極和電池的制造)與對(duì)比例3相同。所述實(shí)施例和對(duì)比例的負(fù)極以及電解質(zhì)的組成列于下表1中。[表1]
權(quán)利要求
1.一種鋰二次電池，其包括正極、負(fù)極和非水電解質(zhì)溶液，其特征在于， 所述負(fù)極包含水分散性粘合劑和導(dǎo)電劑，且所述非水電解質(zhì)溶液包含氟代碳酸亞乙酯(FEC)。
2.權(quán)利要求1的鋰二次電池，其特征在于，基于包含氟代碳酸亞乙酯(FEC)的非水電解質(zhì)溶液的總量計(jì)，氟代碳酸亞乙酯(FEC)的含量為10至15wt%。
3.權(quán)利要求2的鋰二次電池，其特征在于，基于包含碳酸亞乙酯(EC)的非水電解質(zhì)溶液的總量計(jì)，碳酸亞乙酯(EC)的含量為85至90wt%。
4.權(quán)利要求1的鋰二次電池，其特征在于，所述導(dǎo)電劑為一種選自乙炔黑、炭黑和石墨的物質(zhì)或其中兩種或更多種的結(jié)合物。
5.權(quán)利要求1的鋰二次電池，其特征在于，所述導(dǎo)電劑的含量為0.2至0.8wt%。
6.權(quán)利要求1的鋰二次電池，其特征在于，所述水分散性粘合劑為一種選自苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯橡膠、羧甲基纖維素和羥丙基甲基纖維素的物質(zhì)或其中兩種或更多種的結(jié)合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋰二次電池。本發(fā)明提供了包含正極、負(fù)極和非水電解質(zhì)溶液的鋰二次電池，其特征在于，所述負(fù)極包含水分散性粘合劑和導(dǎo)電劑，所述非水電解質(zhì)溶液包含氟代碳酸亞乙酯(FEC)。本發(fā)明的電池的優(yōu)點(diǎn)在于其具有高效充電使用期限特征并能夠在短時(shí)間內(nèi)高容量充電。
文檔編號(hào)H01M10/05GK102473955SQ201080031473
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者具滋訓(xùn), 李菅秀, 柳德鉉, 鄭昞圭, 金正鎮(zhèn) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Lg化學(xué)