用于可再充電鋰電池的負極和含該負極的可再充電鋰電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于可再充電鋰電池的負極，所述負極包括：集電器；在所述集電器上的負極活性物質(zhì)層；和直接接觸所述負極活性物質(zhì)層的涂層，所述涂層包括有機材料和無機材料。還公開了包括所述負極的可再充電鋰電池。
【專利說明】用于可再充電鋰電池的負極和含該負極的可再充電鋰電池

【技術領域】
[0001] 公開了一種用于可再充電鋰電池的負極以及含該負極的可再充電鋰電池。

【背景技術】
[0002] 由于近來便攜式電子裝置的尺寸和重量減小的趨勢，有開發(fā)同時具有高性能和大 容量的用于這種便攜電子裝置的可再充電鋰電池的需要。
[0003] 包括鋰和過渡元素且可以嵌入和脫嵌鋰離子的氧化物，例如LiC〇02、LiMn 204、 LiNihCc^C^OKMl)等，已經(jīng)被用作可再充電鋰電池的正極活性物質(zhì)。至于用于可再充電鋰 電池的負極活性物質(zhì)，已經(jīng)使用多種嵌入和脫嵌鋰離子的碳基材料，例如人造石墨、天然石 墨和硬碳。
[0004] 包括上述正極活性物質(zhì)和負極活性物質(zhì)的可再充電鋰電池具有穩(wěn)定性和安全性 問題，因為正極和負極在大于或等于25°c的溫度下根據(jù)電池的充電狀態(tài)會變得熱不穩(wěn)定， 因此，電池的正極活性物質(zhì)和負極活性物質(zhì)、電解質(zhì)鹽和有機溶劑分解。
[0005] 此外，由于對更高容量電池的需求增大，更難以提供更高的電池穩(wěn)定性和安全性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本公開一個實施方式的一方面涉及一種用于可再充電鋰電池的負極，所述負極通 過在最初抑制（或者減少）電池放熱和防止正極和負極之間短路（或者減少其可能性）而 具有優(yōu)異的安全性，熱穩(wěn)定性和循環(huán)壽命特性。
[0007] 本公開實施方式的另一方面涉及一種包括所述負極的可再充電鋰電池。
[0008] 根據(jù)本公開一個實施方式，用于可再充電鋰電池的負極包括：集電器；在所述集 電器上的負極活性物質(zhì)層；和直接接觸所述負極活性物質(zhì)層的涂層，所述涂層包括有機材 料和無機材料。在一些實施方式中，所述涂層為單層或者具有多層結(jié)構。
[0009] 在一些實施方式中，所述涂層部分穿透所述負極活性物質(zhì)層的表面。
[0010] 所述涂層可為在單層中包括有機材料和無機材料的復合層。
[0011] 所述涂層可以包括包括無機材料的無機層；和包括有機材料的有機層。
[0012] 在所述負極的一個實施方式中，所述無機層可以直接接觸所述負極活性物質(zhì)層， 并且所述有機層可以直接接觸所述無機層；或者所述有機層可以直接接觸所述負極活性物 質(zhì)層，并且所述無機層可以直接接觸所述有機層。
[0013] 所述有機材料可以包括聚合物顆粒，所述聚合物顆粒包括聚烯烴、聚烯烴衍生物、 聚烯烴蠟、丙烯?；惢衔锘蛩鼈兊慕M合。
[0014] 所述有機材料可以包括具有85°C至130°C范圍內(nèi)的烙點的聚合物顆粒。所述聚合 物顆?？梢园ň巯N、聚烯烴衍生物、聚烯烴蠟、丙烯?；惢衔锘蛩鼈兊慕M合。所述 有機材料可以具有300g/mol至10, 000g/mol范圍內(nèi)的重均分子量。聚合物顆粒的粒徑可 以在0. lum至5iim范圍內(nèi)。
[0015] 基于所述負極活性物質(zhì)層和所述涂層的總量，所述有機材料在所述負極中的含量 可在0? 5wt%至10wt%的范圍內(nèi)。
[0016] 所述無機材料可以包括 Si02、Al203、Al(0H)3、A10(0H)、Ti0 2、BaTi02、Zn02、Mg(0H)2、 MgO、Ti(OH) 4、氮化鋁、碳化硅、氮化硼或它們的組合。
[0017] 所述無機材料可以具有0. 1 y m至5 ii m的粒徑。
[0018] 基于所述負極活性物質(zhì)層和所述涂層的總量，所述無機材料在所述負極中的含量 可在lwt %至20wt %的范圍內(nèi)。
[0019] 所述復合層的厚度可在lilm至20iim的范圍內(nèi)。
[0020] 所述無機層的厚度可在lym至lOiim的范圍內(nèi)，且所述有機層的厚度可在liim 至lOiim的范圍內(nèi)。
[0021] 所述涂層可以進一步包括不同于所述有機材料的粘合劑，且所述粘合劑可以包 括丁苯橡膠（SBR)、羧甲基纖維素（CMC)、聚偏二氟乙烯（PVdF)、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯 (PVdF-HFP)共聚物、乙烯醋酸乙烯酯（EVA)、羥乙基纖維素（HEC)、聚乙烯醇（PVA)、聚乙烯 醇縮丁醛（PVB)、乙烯-丙烯酸共聚物、丙烯腈、醋酸乙烯酯衍生物、聚乙二醇、丙烯酰基類 橡膠或它們的組合。
[0022] 根據(jù)本公開的另一實施方式，可再充電鋰電池包括所述負極；面對所述負極的正 極；浸漬所述負極和所述正極的電解質(zhì)溶液；和隔板。
[0023] 所述隔板可以包括有機材料，并且所述隔板的有機材料的熔點可以高于所述涂層 的有機材料的熔點。
[0024] 本公開的其它實施方式包括于以下詳細說明中。
[0025] 根據(jù)本公開的各方面，可以通過在最初抑制（或者減少）放熱并防止正極和負極 之間的短路（或者減少其可能性）來實現(xiàn)具有優(yōu)異的安全性、熱穩(wěn)定性和循環(huán)壽命特性的 可再充電鋰電池。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 附圖與說明書一起闡述本發(fā)明的實施方式，并與說明書一起用以解釋本發(fā)明的原 理。
[0027] 圖1為顯示了處于未組裝狀態(tài)的根據(jù)一個實施方式的可再充電鋰電池的示意圖。
[0028] 圖2為根據(jù)一個實施方式的用于可再充電鋰電池的負極的截面視圖。
[0029] 圖3為根據(jù)另一個實施方式的用于可再充電鋰電池的負極的截面視圖。
[0030] 圖4為根據(jù)又一個實施方式的用于可再充電鋰電池的負極的截面視圖。
[0031] 圖5為根據(jù)實施例1至4和對比例1和2的用于可再充電鋰電池的負極的溫度和 電阻曲線圖。
[0032] 標記說明
[0033] 10, 20, 30:負極
[0034] 11，21，31:集電器
[0035] 12, 22, 32 :負極活性物質(zhì)層
[0036] 13 :復合層
[0037] 14, 26, 35 :有機材料
[0038] 15, 25, 36 :無機材料
[0039] 23, 34 :無機層
[0040] 24, 33 :有機層
[0041] 100:可再充電鋰電池
[0042] 110:電極組件
[0043] 120:電池殼體
[0044] 130:電極接線片

【具體實施方式】
[0045] 下文中僅通過圖解顯示和描述本發(fā)明的某些實施方式。但是，這些實施方式為示 例性的，且本公開不限于此。本領域技術人員可以認識到，本發(fā)明可以許多不同的形式體現(xiàn) 并不應被理解為限于本文提出的實施方式。同時，在本申請的上下文中，當?shù)谝辉环Q為 在第二元件〃上〃時，它可為直接在第二元件上或者具有一或多個插入元件插入其間地間 接在第二元件上。說明書中同樣的附圖標記表示同樣的元件。
[0046] 現(xiàn)將參見圖1描述根據(jù)一個實施方式的可再充電鋰電池。
[0047] 圖1為根據(jù)一個實施方式的可再充電鋰電池的示意圖。
[0048] 參見圖1，根據(jù)一個實施方式的可再充電鋰電池100包括電極組件110,容納電極 組件110的電池殼體120,和提供用于將形成于電極組件110中的電流傳送至可再充電鋰電 池外的電通路的電極接線片130。電池殼體120可以包括彼此重疊并密封的兩側(cè)。此外，將 電解質(zhì)溶液注入容納電極組件110的電池殼體120內(nèi)。
[0049] 電極組件110包括正極，面向正極的負極和在正極和負極之間的隔板。
[0050] 根據(jù)一個實施方式的負極包括集電器，在集電器上的負極活性物質(zhì)層，在負極活 性物質(zhì)層上（例如，直接接觸）的涂層。涂層可為單層或者可具有多層結(jié)構并可以包括有 機材料和無機材料。在一些實施方式中，涂層部分地穿透負極活性物質(zhì)層的表面。例如，涂 層可以直接涂覆在負極活性物質(zhì)層上以部分地穿透負極活性物質(zhì)層。
[0051] 在一些實施方式中，有機材料被涂覆在負極活性物質(zhì)層上。例如，有機材料可被直 接涂覆在負極活性物質(zhì)上以直接接觸負極活性物質(zhì)層。由于有機材料的關斷功能，有機材 料可以防止（或者減少）鋰離子在85°C至130°C溫度下的運動，從而在該溫度下增加電池 內(nèi)阻并減低電池的電/化學反應性。
[0052] 例如，當涂層的有機材料具有關斷功能時，有機材料可以在85°C至130°C的溫度 下熔化，從而阻塞或者封閉隔板的小孔和/或涂層的小孔以防止（或者減少）鋰離子在負 極和正極之間的運動。相應地，當將能夠關斷的有機材料（例如，具有關斷功能的有機材 料）涂覆在電極上時，例如，涂覆在負極表面上時，可以在最初抑制（或者減少）包括該電 極的電池的放熱。例如，通過阻塞（或者減少）鋰離子在該溫度下在正極和負極之間的運 動，本文描述的涂層可以防止電池熱失控（或者減少其可能性）并提高電池的安全性。
[0053] 此外，無機材料可被涂覆（例如，直接涂覆）在負極活性物質(zhì)層上并可以在電極 上，例如在負極表面上形成電絕緣層，因而，無機材料可以防止正極和負極之間的短路（或 者減少其可能性）。
[0054] 相應地，當有機材料和無機材料被涂覆在負極表面上時，可以在最初抑制（或者 減少）包括該負極的電池的放熱，并且可以防止正極和負極之間的短路（或者可減少這種 短路的可能性），從而提高可再充電鋰電池的安全性、熱穩(wěn)定性和循環(huán)壽命特性。
[0055] 另一方面，當有機材料和無機材料被涂覆在隔板基板表面上時，隔板可能由于物 理沖擊而損壞，從而使有機材料的作用無效。根據(jù)本公開一個實施方式，有機材料和/或無 機材料被直接涂覆在電極表面上，這為有機材料和無機材料提供強效支撐，并因而，得到與 通過在隔板基板表面上涂覆有機材料和無機材料而制備的可再充電鋰電池相比，具有提高 的安全性的更穩(wěn)定的可再充電鋰電池。此外，有機材料和無機材料可以保護電極，防止（或 者減少）電極活性物質(zhì)從電極分離并降低電極表面粗糙度，從而防止由于電池組裝期間的 電極摩擦而引起的缺陷的發(fā)生（或者減少其可能性）。
[0056] 圖2至4示出了負極的實施方式的結(jié)構。圖2至4提供負極的實施方式的示例， 但負極不限于此。
[0057] 圖2為顯示用于可再充電鋰電池的負極的一個實施方式的結(jié)構的截面視圖。
[0058] 參見圖2,用于可再充電鋰電池的負極10的一個實施方式包括集電器11，在集電 器11上的負極活性物質(zhì)層12和在負極活性物質(zhì)層12上的涂層。在圖2所示的實施方式 中，涂層具有單層結(jié)構。例如，涂層可為其中有機材料14和無機材料15形成單層的復合層 13。
[0059] 當有機材料和無機材料被涂覆在電極上時，例如，作為單層被涂覆在負極表面上 時，當電池達到高溫時有機材料可以關斷包括該層的電池，從而，在最初抑制（或者減少） 電池的放熱。無機材料具有電絕緣性并因而可以防止正極和負極之間的短路（或者減少其 可能性）。相應地，可以通過在可再充電鋰電池涂層中包括有機材料和無機材料來改善可再 充電鋰電池的安全性、熱穩(wěn)定性和循環(huán)壽命特性。
[0060] 圖3為顯示用于可再充電鋰電池的負極的另一實施方式的結(jié)構的截面視圖。
[0061] 參見圖3,用于可再充電鋰電池的負極20的一個實施方式包括集電器21，在集電 器21上的負極活性物質(zhì)層22和在負極活性物質(zhì)層22上（例如，直接接觸）的涂層。在圖 3中，涂層具有多層結(jié)構，并包括含無機材料25的無機層23和含有機材料26的有機層24。 這里，在該實施方式中，無機層23可以被涂覆在（例如，直接涂覆在）負極活性物質(zhì)層22 上，且有機層24可以被涂覆在（例如，直接涂覆在）無機層23上。
[0062] 當有機材料和無機材料被涂覆在電極上時，例如，被涂覆在負極表面上（例如，無 機材料被涂覆或者被直接涂覆在負極表面上，且有機材料作為單獨的層被涂覆或者被直接 涂覆在無機材料上），由于有機材料的關斷功能，有機材料可以在最初抑制（或者減少）包 括該有機材料和無機材料的電池的放熱。由于無機材料的電絕緣性能，無機材料可以防止 正極和負極之間的短路（或者減少其可能性）。相應地，可再充電鋰電池的安全性、熱穩(wěn)定 性和循環(huán)壽命特性可得到改善。
[0063] 圖4為顯示用于可再充電鋰電池的負極的又一個實施方式的結(jié)構的截面視圖。
[0064] 參見圖4,用于可再充電鋰電池的負極30的一個實施方式包括集電器31，在集電 器31上的負極活性物質(zhì)層32和在負極活性物質(zhì)層32上的涂層。在圖4中，涂層具有多層 結(jié)構。例如，涂層可以包括含有機材料35的有機層33和含無機材料36的無機層34。這 里，在該實施方式中，有機層33可以被涂覆在（例如，被直接涂覆在）負極活性物質(zhì)層32 上，且無機層34可以被涂覆在（例如，被直接涂覆在）有機層33上。
[0065] 當有機材料和無機材料被涂覆在電極上時，例如被涂覆在負極表面上（例如，有 機材料被涂覆或者被直接涂覆在負極表面上，且無機材料作為單獨的層被涂覆或者被直接 涂覆在有機材料上），由于有機材料的關斷功能，有機材料可以在最初抑制（或者減少）包 括該有機材料和無機材料的電池的放熱。由于無機材料的電絕緣性，無機材料可以防止正 極和負極之間的短路（或者減少其可能性）。相應地，可再充電鋰電池的安全性、熱穩(wěn)定性 和循環(huán)壽命特性可得到提高。
[0066] 圖2至4中包括在復合層和有機層中的有機材料可以包括熔點在85°C至130°C范 圍內(nèi)的聚合物顆粒。當有機材料具有上文范圍內(nèi)的熔點時，由于有機材料的關斷功能，可以 根本上地抑制（或者減少）包括該有機材料的電池的放熱。
[0067] 根據(jù)一個實施方式，隔板包括例如聚烯烴基聚合物的有機材料，且隔板的有機材 料的熔點高于涂層的有機材料的熔點。
[0068] 隔板的有機材料可以具有130°C或更高的熔點，并因而，隔板可以在130°C或更高 的溫度下實現(xiàn)關斷功能。但是，在具有用于大容量的高能量密度或使用其中結(jié)構或者化學 穩(wěn)定性降低的活性物質(zhì)的電池的情況下，當電池具有異常放熱時初始放熱迅速增加，并因 而，僅利用隔板的關斷功能難以控制電池的穩(wěn)定性。根據(jù)一個實施方式，通過將具有比隔板 的有機材料更低熔點的有機材料涂覆在負極活性物質(zhì)層上，涂覆在負極活性物質(zhì)層上的有 機材料可以在低于130°C的溫度下首先熔化并關斷，并因而，可以在較低溫度下抑制電/化 學反應性并可以在最初抑制電池放熱。換句話說，電池的反應性可以首先通過涂覆在負極 活性物質(zhì)層上的有機材料的關斷來抑制，然后可以產(chǎn)生隔板有機材料的二次關斷。相應地， 可以有效獲得電池的穩(wěn)定性。
[0069] 例如，聚合物顆?？梢园ň巯N、聚烯烴衍生物、聚烯烴蠟、丙烯?；惢衔?或它們的組合。聚烯烴可為，例如，聚乙烯、聚丙烯或它們的組合。在負極的一些實施方式 中，有機材料的聚合物顆粒包括聚乙烯。
[0070] 有機材料的重均分子量可在300g/mol至10, 000g/mol，例如，2, 000g/mol至 6,000g/mol的范圍內(nèi)。聚合物顆粒的平均粒徑可在0. liim至5iim的范圍內(nèi)，例如，0. 2iim 至3 y m。當聚合物顆粒具有上文范圍內(nèi)的重均分子量和平均粒徑時，聚合物可以最小化 (或者減少）鋰離子的運動阻力，確保包括有機材料的電池的良好性能，增強有機材料的關 斷功能，并因而，在最初抑制（或者減少）電池的放熱。
[0071] 基于負極活性物質(zhì)層和涂層的總量，有機材料在負極中的含量可在〇.5wt%至 10wt%的范圍內(nèi)，例如，3wt%至7wt%。當有機材料的含量在上文范圍內(nèi)時，其關斷功能進 一步得到加強，且包括該有機材料的電池放熱性可以得到根本上地抑制（或者減少）。
[0072] 圖2至4的復合層和無機層中包括的無機材料可以包括Si02、A120 3、A1(0H)3、 A10 (OH)、T i 02、BaT i 02、Zn02、Mg (OH) 2、MgO、T i (0H) 4、氮化鋁、碳化硅、氮化硼或它們的組合。
[0073] 無機材料的平均粒徑可在0. liim至5iim的范圍內(nèi)，例如，0. 3iim至liim。當無 機材料顆粒具有上文范圍內(nèi)的平均粒徑時，無機材料可以被均勻地涂覆在負極活性物質(zhì)層 上，并因而由于無機材料優(yōu)異的電絕緣性，防止（或者防止可能的）正極和負極之間的短 路。此外，無機材料層可以最小化（或者減少）鋰離子的運動阻力并確保優(yōu)良的電池性能。
[0074] 基于負極活性物質(zhì)層和涂層的總量無機材料的含量可在lwt%至20wt%的范圍 內(nèi)，例如，5wt %至12wt %。當無機材料的含量在上述范圍內(nèi)時，無機材料具有優(yōu)異的電絕緣 性能并可以防止正極和負極之間的短路（或者減少其可能性）。
[0075] 在圖2中，包括有機材料和無機材料的復合層的厚度可在liim至20 iim的范圍 內(nèi)，例如，2 y m至10 y m。當復合層具有上文范圍內(nèi)的厚度時，復合層具有優(yōu)異的關斷功能 和電絕緣性能，并因此可以在最初抑制（或者減少）電池的放熱并防止正極和負極之間的 短路（或者減少其可能性）。此外，復合層可以最小化（或者減少）鋰離子的運動阻力并最 小化（或者減少）涂層厚度，并因此確保優(yōu)良的電池性能。
[0076] 在圖3和4中，無機層的厚度可在liim至lOiim的范圍內(nèi)，例如，2iim至7iim，且 有機層的厚度可在lum至lOiim的范圍內(nèi)，例如，3iim至7iim。當無機和有機層各具有它 們各自范圍內(nèi)的厚度時，由于優(yōu)異的電絕緣性能，可以防止正極和負極之間的短路（或者 可以減少這種短路的可能），同時由于增強的關斷功能，可以在最初抑制（或者減少）電池 的放熱。此外，無機層和有機層可以最小化（或者減少）鋰離子的運動阻力并可最小化（或 者減少）涂層厚度，并因而確保優(yōu)良的電池性能。
[0077] 涂層，例如，圖2的復合層，除有機材料和無機材料外可以進一步包括粘合劑。在 圖3和4中，除有機材料外，有機層可以進一步包括粘合劑，并且除無機材料外，無機層可以 進一步包括粘合劑。
[0078] 粘合劑可為不同于有機材料的材料。粘合劑的實例可以包括丁苯橡膠（SBR)、羧甲 基纖維素（CMC)、聚偏二氟乙烯（PVdF)、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯（PVdF-HFP)共聚物、乙烯 醋酸乙烯酯（EVA)、羥乙基纖維素（HEC)、聚乙烯醇（PVA)、聚乙烯醇縮丁醛（PVB)、乙烯-丙 烯酸共聚物、丙烯腈、醋酸乙烯酯衍生物、聚乙二醇、丙烯?；愊鹉z和它們的組合。在負極 的一些實施方式中，丁苯橡膠（SBR)、丁苯橡膠（SBR)和羧甲基纖維素（CMC)的混合物、乙烯 醋酸乙烯酯（EVA)、聚乙烯醇（PVA)、乙烯-丙烯酸共聚物和/或丙烯?；愊鹉z可以用作 粘合劑。
[0079] 當粘合劑包括在涂層內(nèi)時，提高了負極表面的粘附性，同時可以提高有機材料顆 粒間、無機材料顆粒間和/或有機材料顆粒和無機材料顆粒間的粘附性。
[0080] 負極的集電器可為銅箔。
[0081] 負極活性物質(zhì)層包括負極活性物質(zhì)、粘合劑和可選的導電材料。
[0082] 負極活性物質(zhì)可以包括可逆地嵌入/脫嵌鋰離子的材料、鋰金屬、鋰金屬合金、能 夠摻雜和去摻雜鋰的材料或者過渡金屬氧化物。
[0083] 可逆地嵌入/脫嵌鋰離子的材料為碳材料，并可為任何合適的常用于可再充電鋰 電池的碳基負極活性物質(zhì)。碳基負極活性物質(zhì)的實例可以包括結(jié)晶碳、無定形碳或其混合 物。結(jié)晶碳可為無形狀的或者板狀、片狀、球狀或者纖維形狀的天然石墨或者人造石墨，且 無定形碳可為軟碳（例如，低溫燒結(jié)的碳）、硬碳、中間相浙青碳化產(chǎn)品、燒制焦炭等。
[0084] 鋰金屬合金可為鋰和選自 Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Si、Sb、Pb、In、Zn、Ba、 Ra、Ge、Al和Sn的金屬的合金。
[0085] 能夠摻雜和去摻雜鋰的材料可為31、510!￡(0〈1〈2)、51-(：復合物、51-〇合金（其中 Q為堿金屬、堿土金屬、第13至16族元素、過渡金屬、稀土元素或它們的組合,但不為Si)、 Sn、Sn0 2、Sn-C復合物、Sn-R(其中R為堿金屬、堿土金屬、第13至16族元素、過渡金屬、稀 土元素或它們的組合，但不為Sn)等，并且這些材料的至少一種可以與Si0 2混合。Q和R的 實例可以包括 Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、Rf、V、Nb、Ta、Db、Cr、Mo、W、Sg、Tc、Re、 Bh、Fe、Pb、Ru、Os、Hs、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、Al、Ga、Sn、In、Tl、Ge、P、As、Sb、 Bi、S、Se、Te、Po或它們的組合。
[0086] 過渡金屬氧化物可為釩氧化物、鋰釩氧化物等。
[0087]負極活性物質(zhì)層的粘合劑提高了負極活性物質(zhì)顆粒彼此及與集電器的粘合性能。 負極活性物質(zhì)層的粘合劑的實例可以包括聚乙烯醇、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、聚氯乙 烯、羧化聚氯乙烯、聚氟乙烯、環(huán)氧乙烷類聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚 偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丁苯橡膠、丙烯酸酯化的丁苯橡膠、環(huán)氧樹脂、尼龍等，但粘合 劑不限于此。
[0088] 導電材料提高了電極的導電性。除非它會引發(fā)電池的化學變化，任何合適的導電 材料都可以被用作導電材料。導電材料的實例可以包括碳基材料，例如天然石墨、人造石 墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纖維等；金屬基材料，例如銅、鎳、鋁、銀等的金屬粉末或者金屬 纖維等；導電聚合物，例如聚苯撐衍生物等；或其混合物。
[0089] 負極可以通過這一方法生產(chǎn)，包括：在溶劑中混合負極活性物質(zhì)、粘合劑和導電材 料以制備負極活性物質(zhì)組合物，并將該負極活性物質(zhì)組合物涂覆于負極集電器上。溶劑的 實例包括N-甲基吡咯烷酮等，但是溶劑不限于此。
[0090] 正極可以包括集電器和在集電器上的正極活性物質(zhì)層。
[0091] 集電器的實例可以包括鋁，但是集電器不限于此。
[0092] 正極活性物質(zhì)層包括正極活性物質(zhì)。
[0093] 正極活性物質(zhì)可為能夠嵌入和脫嵌鋰的化合物（例如，嵌鋰化合物），例如，鋰金 屬氧化物。
[0094] 鋰金屬氧化物可為，例如，包括鋰和選自鈷、錳、鎳和鋁的至少一種金屬的氧化物。 例如，可以使用下列化學式代表的化合物。

【權利要求】
1. 一種用于可再充電鋰電池的負極，所述負極包括： 集電器； 在所述集電器上的負極活性物質(zhì)層；和 直接接觸所述負極活性物質(zhì)層的涂層，所述涂層包括有機材料和無機材料。
2. 如權利要求1所述的負極，其中所述涂層部分穿透所述負極活性物質(zhì)層的表面。
3. 如權利要求1所述的負極，其中所述涂層為在單層中包括所述有機材料和所述無機 材料的復合層。
4. 如權利要求1所述的負極，其中所述涂層包括含所述有機材料的有機層，和含所述 無機材料的無機層。
5. 如權利要求4所述的負極，其中所述有機層具有1iim至10iim范圍內(nèi)的厚度，且所 述無機層具有1Um至10ym范圍內(nèi)的厚度。
6. 如權利要求4所述的負極，其中所述有機層直接接觸所述負極活性物質(zhì)層，且所述 無機層直接接觸所述有機層；或者所述無機層直接接觸所述負極活性物質(zhì)層，且所述有機 層直接接觸所述無機層。
7. 如權利要求1所述的負極，其中所述有機材料包括含聚烯烴、聚烯烴衍生物、聚烯烴 蠟、丙烯?；惢衔锘蛩鼈兊慕M合的聚合物顆粒。
8. 如權利要求1所述的負極，其中所述有機材料包括熔點在85°C至130°C范圍內(nèi)的聚 合物顆粒。
9. 如權利要求1所述的負極，其中所述有機材料的重均分子量在300g/mol至 10,000g/mol的范圍內(nèi)。
10. 如權利要求1所述的負極，其中所述有機材料包括粒徑在0.lum至5iim范圍內(nèi)的 聚合物顆粒。
11. 如權利要求1所述的負極，其中基于所述負極活性物質(zhì)層和所述涂層的總量，所述 有機材料在所述負極中的含量在0. 5wt%至10wt%的范圍內(nèi)。
12. 如權利要求1所述的負極，其中所述無機材料包括Si02、A1203、A1 (0H) 3、A10 (0H)、 Ti02、BaTi02、Zn02、Mg(OH) 2、MgO、Ti(0H) 4、氮化鋁、碳化硅、氮化硼或它們的組合。
13. 如權利要求1所述的負極，其中所述無機材料包括粒徑在0. 1ym至5ym范圍內(nèi)的 無機顆粒。
14. 如權利要求1所述的負極，其中基于所述負極活性物質(zhì)層和所述涂層的總量，所述 無機材料在所述負極中的含量在lwt%至20wt%的范圍內(nèi)。
15. 如權利要求1所述的負極，其中所述涂層進一步包括不同于所述有機材料的粘合 齊U，所述粘合劑包括丁苯橡膠、羧甲基纖維素、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共 聚物、乙烯醋酸乙烯酯、羥乙基纖維素、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛、乙烯-丙烯酸共聚物、 丙烯腈、醋酸乙烯酯衍生物、聚乙二醇、丙烯?；愊鹉z或它們的組合。
16. -種可再充電鋰電池，所述可再充電鋰電池包括： 如權利要求1至15中任一項所述的負極； 面向所述負極的正極； 浸漬所述負極和所述正極的電解質(zhì)溶液；和 隔板。
17.如權利要求16所述的可再充電鋰電池，其中所述隔板包括有機材料，且其中所述 隔板的有機材料的熔點高于所述涂層的有機材料的熔點。
【文檔編號】H01M10/052GK104377342SQ201410398403
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年8月14日 優(yōu)先權日:2013年8月14日
【發(fā)明者】南重鉉, 樸鐘換, 崔延朱, 李彥美, 石薰 申請人:三星Sdi株式會社