음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
NEGATIVE ELECTRODE AND RECHARGEABLE LITHIUM BATTERIES CONTAINING THE SAME
특허 요약
음극 집전체; 및 상기 음극 집전체 상에 위치하는 음극 활물질층;을 포함하고, 상기 음극 활물질 층은 음극 활물질 및 첨가제를 포함하고, 상기 첨가제는 pH 5.5 이하 또는 90℃ 이상의 조건에서 응고하는 화합물을 포함하는 음극을 제공한다. 일 구현예에 따른 음극은 전지의 이상 반응에 의해 pH가 낮아지거나 온도가 상승할 경우 피막이 형성되어 이온 전류를 차단하고 전지의 셧다운을 유도할 수 있고, 이에 따라 리튬 이차 전지의 안정성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
청구항
번호청구항
1

음극 집전체; 및상기 음극 집전체 상에 위치하는 음극 활물질층;을 포함하고,상기 음극 활물질층은 음극 활물질 및 첨가제를 포함하고,상기 첨가제는 pH 5.5 이하 또는 90℃ 이상의 조건에서 응고하는 화합물을 포함하는 음극.

2

제1항에 있어서,상기 pH 5.5 이하 또는 90℃ 이상의 조건에서 응고하는 화합물은 카제인, 알부민, 글로불린, 젤라틴, 또는 이들의 조합을 포함하는 음극.

3

제1항에 있어서,상기 pH 5.5 이하 또는 90℃ 이상의 조건에서 응고하는 화합물은 카제인인 음극.

4

제1항에 있어서,상기 pH 5.5 이하 또는 90℃ 이상의 조건에서 응고하는 화합물은 상기 음극 활물질층 전체 100 중량%에 대하여 0.1 중량% 내지 10 중량%로 포함되는 음극.

5

제1항에 있어서,상기 pH 5.5 이하 또는 90℃ 이상의 조건에서 응고하는 화합물은 상기 음극 활물질층 전체 100 중량%에 대하여 0.5 중량% 내지 2.0 중량%로 포함되는 음극.

6

제1항에 있어서,상기 음극 활물질층은 상기 pH 5.5 이하 또는 90℃ 이상의 조건에서 응고하는 화합물로부터 유래하는 응고막을 더 포함하는 음극.

7

제1항에 있어서,상기 음극 활물질은 탄소계 음극 활물질, 리튬 금속, 리튬 금속의 합금, 실리콘계 음극 활물질, 또는 이들의 조합을 포함하는 음극.

8

제1항에 있어서,상기 음극 활물질층은 바인더를 더 포함하는 음극.

9

제1항에 있어서,상기 음극 활물질층은 수계 바인더 및 증점제를 더 포함하는 음극.

10

제1항에 있어서,상기 음극 활물질층의 로딩 레벨은 3.6 mg/cm2 이상인 음극.

11

제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 음극;양극; 및 전해질;을 포함하는 리튬 이차 전지.

12

제11항에 있어서,상기 양극은 양극 집전체; 및 양극 집전체 위에 형성되는 양극 활물질층;을 포함하고,상기 양극 활물질층은 양극 활물질을 포함하는 리튬 이차 전지.

13

제12항에 있어서,상기 양극 활물질은 하기 화학식 중 어느 하나로 표현되는 화합물을 포함하는 리튬 이차 전지:LiaA1-bXbO2-cDc(0.90≤a≤1.8, 0≤b≤0.5, 0≤c≤0.05); LiaMn2-bXbO4-cDc(0.90≤a≤1.8, 0≤b≤0.5, 0≤c≤0.05); LiaNi1-b-cCobXcO2-αDα(0.90≤a≤1.8, 0≤b≤0.5, 0≤c≤0.5, 0003c#α003c#2); LiaNi1-b-cMnbXcO2-αDα(0.90≤a≤1.8, 0≤b≤0.5, 0≤c≤0.5, 0003c#α003c#2); LiaNibCocL1dGeO2(0.90≤a≤1.8, 0≤b≤0.9, 0≤c≤0.5, 0≤d≤0.5, 0≤e≤0.1); LiaNiGbO2(0.90≤a≤1.8, 0.001≤b≤0.1); LiaCoGbO2(0.90≤a≤1.8, 0.001≤b≤0.1); LiaMn1-bGbO2(0.90≤a≤1.8, 0.001≤b≤0.1); LiaMn2GbO4(0.90≤a≤1.8, 0.001≤b≤0.1); LiaMn1-gGgPO4(0.90≤a≤1.8, 0≤g≤0.5); Li(3-f)Fe2(PO4)3(0≤f≤2); LiaFePO4(0.90≤a≤1.8).