CN102088110B - 锂二次电池 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及锂二次电池。该锂二次电池包括：正电极，包括正电极活性材料层；负电极，包括负电极活性材料层；电解质；和无机绝缘隔离涂层，涂覆在活性材料层的至少一个上。正电极活性材料层和负电极活性材料层的尺寸和形状基本相同，从而有利于正电极和负电极的布置。

Description

锂二次电池
技术领域
本公开的一个或多个实施方式涉及具有改善的内部结构的锂二次电池。
背景技术
近来对于便携电子装置诸如便携式摄像机、便携式计算机和移动电话的需求不断增长。因此，已经进行了很多对于给这些便携电子装置供电的二次电池的研究。当前开发的二次电池的实例包括镍-金属氢化物(Ni-MH)电池、锂离子电池和锂离子聚合物电池。锂(Li)是通常被用作二次电池的材料，其具有小原子量，因此适于制造每单位质量具有大电容量的电池。另外，锂(Li)与水剧烈地反应，使得非水电解质被用于锂基电池中。在这点上，这种锂基电池不受水电解电压的影响，因此可产生3V到4V的电动势。
锂二次电池通常包括两个电极和防止两个电极之间短路的隔离体。两个电极和隔离体堆叠或卷绕在一起并被放入带有非水电解质的壳体中。电极接头从电极延伸并连接到电端子。
锂离子二次电池中所用的非水电解质可以是液体电解质或固体电解质。通过在有机溶剂中离解锂盐来获得液体电解质。有机溶剂的实例可包括乙烯碳酸酯(ethylenecarbonate)、丙烯碳酸酯(propylenecarbonate)、含烷基碳酸酯(alkylgroup-containingcarbonate)和类似的有机化合物。固体电解质是锂离子可渗透的并可以分为由聚合物材料形成的有机固体电解质和由结晶或非晶无机材料形成的无机固体电解质。固体电解质自身通常不导电。因此，固体电解质自身可以作为隔离体。
隔离体防止电池中的两个电极之间的短路并且对于电解质的离子是可渗透的。因此，隔离体限制锂离子在电极之间自由移动。如果隔离体对于电解质不具有足够的渗透性和可湿性，锂离子在两个电极之间的迁移受到阻碍。因此，对电池性能而言，隔离体的空隙率、可湿性、离子电导率、耐热性(heatresistance)、耐热变形性(heatdeflectionresistance)、耐化学性(chemicalresistance)和机械强度很重要。
另外，当制造电极组件时，负电极活性材料层的表面积通常大于正电极活性材料层的表面积，插置在其间的隔离体通常大于正电极和/或负电极，从而防止发生短路。因此，由于这些尺寸差异，在制造电极组件期间会难于布置隔离体。所以，会带来制造难点。
发明内容
本公开的一个或多个实施方式包括二次电池，该二次电池包括涂覆有隔离体的电极，从而有利于包括在锂二次电池中的元件的布置。
根据本公开的一个或多个实施方式，锂二次电池包括：正电极，包括正电极活性材料层；负电极，包括负电极活性材料层；电解质；和无机绝缘隔离涂层，涂覆在正电极和负电极的至少一个上。正电极活性材料层和负电极活性材料层具有基本相同的尺寸，正电极和负电极的长度和宽度基本相同，从而有利于正电极和负电极的布置。
根据本公开的一个或多个实施方式，负电极活性材料层可以包括钛酸锂(LTO)。LTO可以是Li4Ti5O12。
根据本公开的一个或多个实施方式，无机绝缘隔离涂层可以包括陶瓷材料。无机绝缘隔离涂层的空隙率可以为约10％至约50％。
根据本公开的一个或多个实施方式，无机绝缘隔离涂层可以直接涂覆在正电极活性材料层和/或负电极活性材料层上。
根据本公开的一个或多个实施方式，正电极活性材料层和负电极活性材料层可以包括第一粘结剂，无机绝缘隔离涂层可以包括第二粘结剂。该第一粘结剂和第二粘结剂每个可以是油基粘结剂和水基粘结剂二者中的不同一种。
根据本公开的一个或多个实施方式，负电极活性材料层可以包括对于锂具有至少0.5V电势差的材料。锂二次电池可以还包括插置在正电极与负电极之间的隔离体。
根据本公开的一个或多个实施方式，锂二次电池可以是堆叠型锂二次电池，其中正电极和负电极的表面积和/或形状可以相同。
本公开的附加方面和/或优点将在随后的描述中部分地阐述，并由描述而部分地清楚，或者可以通过实践本公开而习知。
附图说明
通过下文结合附图对示范性实施例的描述，本公开的这些和/或其他方面将变得明白且更易于理解，其中：
图1A至1H示出根据本公开示范性实施例的堆叠型锂二次电池的电极组件的制造方法；
图2A至2D为图1H的电极组件的修改方案的截面图；
图3A至3D示出根据本公开另一示范性实施方式的堆叠型锂二次电池的电极组件的制造方法；
图4A和4B为图3D的电极组件的修改方案的截面图；
图5为圆柱锂二次电池的截面图；
图6为示意性示出图5的圆柱锂二次电池的正电极和负电极的宽度的概念图；
图7A至7E示出根据本公开另一示范性实施方式的圆柱锂二次电池的电极组件的制造方法；
图8A至8D为根据本公开的方面的卷绕电极组件的平面图；和
图9A至9C示出根据本公开的另一实施方式的圆柱锂二次电池的电极组件的制造方法。
具体实施方式
现将详细参考本公开的示范性实施例，其实例在附图中示出，其中通篇相似的附图标记表示相似的元件。为了解释本公开的方面，下文参考附图来描述示范性实施方式。
图1A至1H示出根据本公开示范性实施方式的堆叠型锂二次电池的电极组件10的制造方法。图1A至1G每个包括在制造期间电极组件10的部件的平面图、正视图和侧视图。图1H包括电极组件10的透视图和正视图。参考图1H，电极组件10包括负电极20和正电极30。每个负电极20包括负电极集流体22、负电极活性材料层23和无机绝缘隔离涂层40。每个正电极30包括正电极集流体32和正电极活性材料层33。
负电极20和正电极30尺寸基本相同，即，具有基本相同的表面积。负电极20可以包括锂。常规地，由于锂与负电极活性材料层之间的电势差，负电极活性材料层大于正电极活性材料层。由于锂与负电极活性材料层之间的电势差仅为0.1V，所以在充电期间锂金属可以容易地析出。为了防止锂金属析出(锂金属析出会导致不稳定)，一般的负电极活性材料层大于正电极活性材料层。因此，由于尺寸差异使得难于布置负电极和正电极。所以，降低了电极组件的可加工性。
然而，根据本公开当前实施方式，负电极活性材料层23包括关于锂具有至少0.5V电势差的活性材料。因此，即使负电极活性材料层23和正电极活性材料层33尺寸基本相同，锂也基本不析出。因此，负电极活性材料层23的表面积可以与正电极活性材料层33的表面积相同，包括在其中的活性材料的量可以相同。另外，负电极20和正电极30的尺寸(表面积)可以基本相同。
负电极活性材料层23可以包括钛酸锂(LTO)。LTO可以是Li4Ti5O12或Li3Ti5O12。负电极活性材料层23涂覆在负电极集流体22的相反侧面上。然而，负电极活性材料层23可以交替设置在负电极集流体22的仅一侧上。
无机绝缘隔离涂层40可以设置在负电极20的最外表面上。例如，在图1H中，无机绝缘隔离涂层40可以设置在负电极活性材料层23的外侧上。这样，无机绝缘隔离涂层40防止负电极20与正电极30之间的短路，而不使用额外的隔离体。因此，可以改善锂离子迁移。无机绝缘隔离涂层40可以包括例如陶瓷材料。无机绝缘隔离涂层40可以物理地防止锂从负电极20的表面析出。也就是说，无机绝缘隔离涂层40设置在负电极20的表面上，从而抑制锂枝晶的形成，由此抑制锂析出。如果锂析出，析出的锂可以包含在无机绝缘隔离涂层40中。因此，由于无机绝缘隔离涂层40包括陶瓷材料，可以防止锂析出问题。
负电极活性材料层23可以包括或可以不包括相对于锂具有0.5V或更大电势差的活性材料。也就是说，负电极活性材料层23不必包括这种活性材料，因为无机绝缘隔离涂层40物理地防止锂从负电极20的表面析出。另外，如果负电极活性材料层23包括具有0.5V或更大电势差的活性材料，锂可以基本不析出。无机绝缘隔离涂层40进一步防止锂可析出的小的可能性。
这里，空隙率表示在电极或涂层的任意横截面中的空闲空间的比率(％)，由此成为无机绝缘隔离涂层40中电解质渗透到两个电极的程度的指标。如果无机绝缘隔离涂层40包括陶瓷材料，其空隙率可以为约10％至约50％。陶瓷材料的空隙率可以通过改变涂覆在电极层上的浆料的粘性来控制，从而形成涂层40。然而，控制空隙率并不限于此，显然，本领域一般技术人员可以采用各种其它方法来控制空隙率。
在下文将描述堆叠型锂二次电池的电极组件10的制造方法。负电极20和正电极30具有基本相同的尺寸(表面积)和形状。这样，负电极集流体22和正电极集流体32具有基本相同的尺寸和形状。具体地，如图1H所示，正电极30和负电极20的长度和宽度可以基本相同或一致。同样，负电极集流体22和正电极集流体32可以具有相同形状和/或表面积。
参考图1A，负电极活性材料层23设置在负电极集流体材料的片21上。具体地，包括第一粘结剂(粘结树脂)和活性材料的浆料施加到片21的两侧，从而形成负电极活性材料层23。参考图1B，无机绝缘隔离涂层40形成在负电极活性材料层23上。这里，无机绝缘隔离涂层40可以包括第二粘结剂(粘结树脂)。如果第一粘结剂是水基粘结剂，第二粘结剂可以是油基粘结剂，反之亦然。
在图1B中，在形成无机绝缘隔离涂层40之后，所得产物沿着设置在其未涂覆区中的切割线45被切割，从而形成图1C所示的所得产物。所得产物沿着切割线45被切割，从而形成图1D的堆叠型负电极20。无机绝缘隔离涂层40增大正电极30和负电极20的厚度，并因此在切割期间几乎不产生毛刺(burr)。即使产生毛刺，毛刺出现在表面上的可能性很低。另外，无机绝缘隔离涂层40被毛刺刺穿和/或产生短路的可能性很低。因此，可提高电池的安全性。另外，可省略隔离层叠带的贴附工艺。
参考图1E-1G，正电极30可以以与负电极20相似的方式制造。具体地，通过在正电极集流体材料的片31上涂覆包括粘合树脂(粘结剂)和活性材料的浆料，正电极活性材料层33形成在该片31上。正电极活性材料层33的粘结剂可以是水基粘结剂或油基粘结剂，只要是与上文所述的无机绝缘隔离涂层40的第二粘结剂不同类型的粘结剂。
堆叠型负电极20和正电极30交替堆叠，如图1H所示，由此完成对堆叠型锂二次电池的电极组件10的制造。负电极活性材料层23和正电极活性材料层33具有相同的尺寸和形状。负电极20和正电极30也具有相同的尺寸和形状。因此，负电极20和正电极30可以容易地布置，提高了电极组件10的制造可加工性。负电极20和正电极30堆叠的顺序可以改变，从而顺序堆叠。本公开不限于图1H中所示的电极组件10的构造。
图2A至2D为根据本公开的方面的电极组件10不同修改方案的截面图。为了方便仅示出两个电极，但是电极组件能包括以交替方式布置的任意数量的电极。
参考图2A，电极组件包括正电极230a和负电极220a。负电极220a包括仅设置在负电极集流体222的一个表面上的负电极活性材料层223。无机绝缘隔离涂层240设置在集流体222和活性材料层223的外表面上。正电极活性材料层233设置在正电极集流体232的面对负电极220a的表面上。无机绝缘隔离涂层240没有形成在正电极230a上。
参考图2B，电极组件包括正电极230b和负电极220b。负电极220b包括仅设置在负电极集流体222的一个表面上的负电极活性材料层223。正电极230b包括设置在正电极集流体232的面对负电极220b的表面上的正电极活性材料层233。无机绝缘隔离涂层240设置在集流体232和活性材料层233的外表面上。
参考图2C，电极组件包括正电极230c和负电极220c。正电极230c包括设置在正电极集流体232的相反侧面上的两个正活性材料层233。无机绝缘隔离涂层240设置在正活性材料层233的外表面上。负电极220c包括与正电极230c相似布置的负电极集流体222、两个负活性材料层223和两个无机绝缘隔离涂层240。这样，无机绝缘隔离涂层240设置在负电极220c和正电极230c的两侧上。因此，可降低短路发生的可能性。
参考图2D，电极组件包括正电极230d、负电极220d和设置在其间的隔离体250。隔离体250可以通常由聚烯烃基(polyolefin-based)材料形成。负电极220d与负电极220c相似。正电极230d与正电极230c相似，除了正电极230d不包括无机绝缘隔离涂层240之外。
上述电极组件可包括任意数量的正电极和负电极。关于图2D，隔离体250设置在每对电极之间。电极一般交替堆叠以形成电极组件。
图3A至3D示出根据本公开的另一示范性实施方式的堆叠型锂二次电池的电极组件的制造方法。图3A至3D每个包括电极组件10的各种元件的平面图、正视图和侧视图。在图1A至1H的前述实施方式中，负电极活性材料层23包括相对于锂具有0.5V或更大的电势差的活性材料，使得负电极20和正电极30可以具有相同的尺寸和形状。与图1A至1H不同，虽然负电极活性材料层323不包括相对于锂具有至少0.5V电势差的活性材料，但是负电极320和正电极(未示出)的尺寸(表面积)和/或形状可以基本相同。
无机绝缘隔离涂层340可以涂覆在正电极和负电极320上，从而覆盖正电极活性材料层(未示出)及相应的负电极活性材料层323。负电极活性材料层和正电极活性材料层可以包括普通活性材料。例如，负电极活性材料层323可以包括例如石墨作为负活性材料。正电极活性材料层可以包括例如钴酸锂(LiCoO2)作为正活性材料。活性材料并不限于上述实例，可以包括基于硅的材料、基于锡的材料、基于铝的材料和基于锗的材料。
除了上述活性材料之外，活性材料可以为钛酸锂(LTO)。如果负电极活性材料层和正电极活性材料层不包括相对于锂具有至少0.5V电势差的活性材料，诸如钛酸锂，锂可能析出。这样，可以涂覆无机绝缘隔离涂层340以覆盖负电极活性材料层和正电极活性材料层323。
这里，无机绝缘隔离涂层340可以包括，例如，陶瓷材料。无机绝缘隔离涂层340可以吸收所析出的锂。因此，涂层340防止负电极活性材料层和正电极活性材料层与锂离子直接接触，由此基本减少了锂析出问题。例如，参考图3D，无机绝缘隔离涂层340完全覆盖负电极活性材料层323，使得负电极活性材料层323不直接接触电解质。因此，如果负电极活性材料层和正电极活性材料层不包括相对于锂具有至少0.5V电势差的活性材料并因此锂会析出，那么析出的锂可包含在无机绝缘隔离涂层340中。
这里，无机绝缘隔离涂层340还可起到隔离体的作用，从而防止负电极320与正电极之间的短路。另外，因为无机绝缘隔离涂层340可包括析出的锂，负电极活性材料层323的尺寸可以与正电极活性材料层的尺寸相同。因此，负电极320和正电极的尺寸(表面积)和/或形状可基本相同，使得可以容易地布置负电极320和正电极并提高电极组件10的制造效率。
在下文将描述根据本公开示范性实施方式的电极组件10的制造方法。参考图3A，通过在负电极集流体材料的片321上涂覆包括粘合树脂(第一粘结剂)和活性材料的浆料，负电极活性材料层323可以形成在该片321上。
参考图3B，无机绝缘隔离涂层340形成在负电极活性材料层323上。无机绝缘隔离涂层340完全覆盖负电极活性材料层323的暴露表面。无机绝缘隔离涂层340包括粘合树脂(第二粘结剂)。第一和第二粘结剂可以是水基粘结剂或油基粘结剂。如果第一粘结剂是水基粘结剂，第二粘结剂可以是油基粘结剂，反之亦然。在图3B中，在形成无机绝缘隔离涂层340之后，所得产物被沿着切割线45切割，从而获得图3C中所示的结构。
图3C的产物沿着切割线45被切割，从而获得堆叠型负电极320，如图3D所示。正电极可以以与负电极320相似的方式制造。然后，所制造的负电极320和正电极交替堆叠，由此完成堆叠型锂二次电池的电极组件10的制造。
图4A和4B为图3D的电极组件10的修改方案的截面图。参考图4A，电极组件被提供为包括负电极420a、正电极430a和设置在其间的隔离体450。隔离体450一般可以由聚烯烃基材料形成。负电极420a包括设置在负电极集流体422的相对表面上的负电极活性材料层423。无机绝缘隔离涂层440完全覆盖活性材料层423。
图4B示出包括负电极420b和正电极430b的电极组件。负电极包括仅涂覆在集流体422的一个表面上的负活性材料层423。活性材料层423完全覆盖有无机绝缘隔离涂层440。正电极430b包括与负电极相似布置的正活性材料层433、集流体432和涂层440。图4A和4B的变型电极组件并不限于此，并可以由本领域一般技术人员来改变。
图5为根据本公开的方面的圆柱锂二次电池100的截面图，该圆柱锂二次电池100包括卷绕的电极组件101。参考图5，圆柱锂二次电池100包括电极组件101、中心销(centerpin)120、罐140和盖组件150。电极组件101包括卷绕在一起的正电极和负电极。负电极可以分别是负电极520、620或720，正电极可以分别是正电极530、630或730。
无机绝缘隔离涂层可以形成在负电极和正电极的至少一个上，使得可以不需要间隔隔离体。如果没有形成无机绝缘隔离涂层，普通隔离体(未示出)可以设置在电极之间。隔离体可以具有比电极大的宽度，从而防止电极之间的短路。然而，如果形成无机绝缘隔离涂层，涂层不需要宽于电极，因为涂层与电极一起移动，所以可以防止电极之间的短路。
参考图5和图6，负电极和正电极在电池100的上绝缘板117与下绝缘板116之间延伸的宽度W可以相同。因为负电极和正电极的宽度W基本相同，所以易于卷绕电极组件101。然而，在一些方面，负电极和正电极的长度可以不同。例如，当电极以果冻卷形式卷绕时，其中一个电极的长度可以大于另一个，使得在卷绕时电极适当地彼此面对。
电极组件101是圆柱形的并被包括在同样是圆柱形的罐140中。负电极可以包括铜(Cu)箔作为集流体，正电极可以包括铝(Al)箔作为集流体。负电极抽头(tap)114可以焊接到负电极和罐的底表面。正电极抽头115可以焊接到正电极和盖组件150的盖下部152。负电极抽头114可以由镍(Ni)材料形成，正电极抽头115可以由铝(Al)材料形成。中心销120固定在电极组件101的中心，从而在电极100充电和放电期间在内部支撑电极组件101。
负电极包括负电极活性材料层。负活性材料可以包括相对于锂具有至少0.5V电势差的活性材料，例如钛酸锂(LTO)。由于LTO被包括在负电极活性材料层中，锂不析出。因此，负电极活性材料层的宽度W不需要大于正电极的正电极活性材料层的宽度来防止锂析出。也就是说，负电极活性材料层和正电极活性材料层的宽度W可以基本相同。因此，负电极和正电极可以精确地卷绕。这里，负电极和正电极的宽度彼此相同表示负电极集流体和正电极集流体的宽度相同。
负电极和正电极中的一个或两者都可以包括无机绝缘隔离涂层。这里，无机绝缘隔离涂层可以设置在负电极520、620和720的最外表面上。涂覆无机绝缘隔离涂层使得可以防止负电极520、620和720与相应的正电极530、630、730之间的短路，而不使用单独的隔离体，并且可以迁移锂离子。无机绝缘隔离涂层可以包括例如陶瓷材料。包括陶瓷的无机绝缘隔离材料吸收析出的锂。因此，无机绝缘隔离涂层可以解决锂析出问题。
图7A至7E示出根据本公开的另一实施方式的电极组件101的制造方法。图7A至7E每个包括在电极520、530形成期间电极520、530的平面图、正视图和侧视图。
参考图7A，负电极活性材料层523可以设置在负电极集流体材料的片521上。包括粘合树脂和活性材料的浆料可以涂覆在片521的相反侧面上，从而形成负电极活性材料层523。参考图7B，无机绝缘隔离涂层540设置在负电极活性材料层523上。无机绝缘隔离涂层540和负电极活性材料层523每个包括不同的粘结剂。粘结剂可以是水基粘结剂或油基粘结剂，只要它们彼此不同。在图7B中，在涂覆了无机绝缘隔离涂层540之后，所得产物沿着切割线45被切割，从而形成负电极520，如图7C所示。
参考图7D，正电极活性材料层533可以设置在正电极集流体材料的片531上。包括粘结剂和活性材料的浆料可以涂覆在片531的相反侧面上，从而形成正电极活性材料层533。正电极活性材料层533的粘结剂可以是水基粘结剂或油基粘结剂，与无机绝缘隔离涂层540的粘结剂相反。所得产物被切割以形成图7E所示的正电极530。
负电极520和正电极530可以卷绕在一起，成为果冻卷形。负电极520和正电极530可以从其端部开始卷绕，或从其中心开始卷绕。负电极520和正电极530的结构不限于图7A至7E，并可以改变。
图8A至8D为根据本公开的方面的部分地卷绕的电极组件的平面图。参考图8A，电极组件包括正电极630a和负电极620a。正电极630a包括无机绝缘隔离涂层640、活性材料层633和集流体632。负电极620a包括设置在集流体622的相反侧的活性材料层623。
参考图8B，电极组件包括正电极630b和负电极620b。负电极620b包括无机绝缘隔离涂层640、一个活性材料层623和集流体622。正电极620b包括设置在集流体632的一侧的活性材料层633。通过设置在负电极620b的最外表面上的无机绝缘隔离涂层640，可以防止负电极620b与正电极630b之间的短路，并可以迁移锂离子。
参考图8C，电极组件包括正电极630c和负电极620c。正电极630c与正电极630a基本相同。负电极620c包括集流体622、两个活性材料层623和两个绝缘隔离涂层640。涂层640每个可以被设置在负电极620c和正电极630c的最外表面上。
参考图8D，电极组件包括正电极630d和负电极620d。正电极630d与正电极630a基本相同。负电极620d与负电极620a基本相同。电极组件还包括插置在负电极620d与正电极630d之间的隔离体650。这里，隔离体650可以由聚烯烃基材料形成。
图9A至9C每个包括根据本公开另一示范性实施方式的电极组件101的制造工艺的平面图、正视图和侧视图。参考图9A，负电极活性材料层723可以设置在负电极集流体材料的片721上。这里，可以涂覆包括粘结剂和活性材料的浆料以形成负电极活性材料层723。
参考图9B，形成无机绝缘隔离涂层740以完全覆盖负电极活性材料层723的暴露表面。无机绝缘隔离涂层740可以包括粘结剂。负电极活性材料层723的粘结剂和无机绝缘隔离涂层740的粘结剂是水基粘结剂或油基粘结剂二者中不同的一种。在形成无机绝缘隔离涂层740之后，所得产物沿着切割线45被切割，从而产生负电极720，如图9C所示。
正电极(未示出)可以以与负电极720相似的方式制造。正电极和负电极可以具有大体相同的尺寸和形状，虽然其中一个可以长于另一个以实现电极组件101的卷绕。这里，对于正电极，绝缘隔离涂层可设置在正电极活性材料层上。
电极被定位使得负电极活性材料层723和正电极活性材料层彼此面对，然后电极被卷绕。负电极720和正电极的竖直宽度可以基本彼此相同。
电极组件101不限于此并可以改变。例如，活性材料层可以设置在集流体的两侧。另外，隔离体可以插置在负电极720与正电极之间。隔离体一般可以由聚烯烃基材料形成。
就使用不同的负电极活性材料层而言，图9A至9C中所示的工艺不同于图7A至7E中所示的工艺。也就是说，负电极活性材料层523包括相对于锂具有至少0.5V电势差的活性材料。例如，活性材料可以是LTO。图9A至9C的负电极活性材料层723包括相对于锂具有0.5V或更小电势差的活性材料。如果锂从负电极活性材料层723中析出，析出的锂被包含在无机绝缘隔离涂层740中。
负电极活性材料层723可以包括负活性材料，例如石墨。正电极活性材料层可以包括正活性材料，例如钴酸锂(LiCoO2)。然而，活性材料不限于上述实例。如果负电极活性材料层723不包括诸如LTO的活性材料，锂可能析出。因而，可以涂覆无机绝缘隔离涂层740以完全覆盖负电极活性材料层723。
无机绝缘隔离涂层740可以包括例如陶瓷材料以防止锂析出。因此，防止锂离子与负电极活性材料层723直接接触，由此可以解决锂析出问题。无机绝缘隔离涂层740也可以起到隔离体的作用，从而防止负电极720与正电极之间的短路，同时对于锂离子是可渗透的。另外，因为无机绝缘隔离涂层740可以防止锂析出，负电极活性材料层723和正电极活性材料层733的尺寸可以大体相同。因此，负电极720和正电极的尺寸(表面积)可以大体相同，由此提高可加工性。
虽然已经示出并描述了本公开的一些示范性实施方式，本领域技术人员将明白在不脱离本公开的原理和精神的情况下，可以对这些示范性实施方式进行改变，本公开的范围由权利要求及其等价物来限定。

Claims (14)

1.一种锂二次电池，包括：
第一电极，包括设置在第一集流体上的第一电极活性材料层；
第二电极，包括设置在第二集流体上的第二电极活性材料层；
电解质；和
无机绝缘隔离涂层，涂覆在所述第一电极活性材料层上以隔离所述第一电极和所述第二电极，
其中所述第一电极活性材料层和第二电极活性材料层具有基本相同的表面积，所述第一电极和所述第二电极具有基本相同的长度和宽度，
其中所述无机绝缘隔离涂层包括陶瓷材料，所述无机绝缘隔离涂层的空隙率为大于等于10％并且小于20％，以及
其中所述无机绝缘隔离涂层物理地防止锂从所述第一电极的表面析出。
2.如权利要求1所述的锂二次电池，其中所述第二电极活性材料层包括钛酸锂LTO。
3.如权利要求1所述的锂二次电池，其中所述无机绝缘隔离涂层包括：
第一涂层，直接设置在所述第一电极活性材料层上；和
第二涂层，直接设置在所述第二电极活性材料层上。
4.如权利要求1所述的锂二次电池，其中所述第一电极活性材料层和所述第二电极活性材料层每个包括油基粘结剂和水基粘结剂二者中的不同一种。
5.如权利要求1所述的锂二次电池，其中所述无机绝缘隔离涂层完全覆盖所述第一活性材料层的不与所述第一集流体接触的表面。
6.如权利要求1所述的锂二次电池，其中所述第二电极活性材料层包括相对于锂具有至少0.5V电势差的材料。
7.如权利要求1所述的锂二次电池，还包括插置在所述第一电极与所述第二电极之间的隔离体。
8.如权利要求1所述的锂二次电池，还包括以堆叠方式交替设置的多个所述第一电极和所述第二电极，
其中所述第一电极和所述第二电极的面积相同。
9.如权利要求1所述的锂二次电池，还包括以堆叠方式交替设置的多个所述第一电极和所述第二电极，
其中所述第一电极和所述第二电极的形状相同。
10.一种锂二次电池，包括：
第一电极，包括设置在第一集流体的相反侧面上的第一电极活性材料层；
第二电极，面对所述第一电极设置，包括设置在第二集流体的相反侧面上的第二电极活性材料层；
电解质；和
无机绝缘隔离涂层，直接涂覆在所述第一电极活性材料层上，
其中所述第一电极和所述第二电极具有基本相同的尺寸和形状，
其中所述无机绝缘隔离涂层包括陶瓷材料，所述无机绝缘隔离涂层的空隙率为大于等于10％并且小于20％，以及
所述无机绝缘隔离涂层物理地防止锂从所述第一电极的表面析出。
11.如权利要求10所述的锂二次电池，还包括无机绝缘隔离涂层，该无机绝缘隔离涂层直接涂覆在所述第二电极活性材料层的相反侧面上，
其中所述无机绝缘隔离涂层包括陶瓷材料。
12.如权利要求10所述的锂二次电池，其中：
所述第一电极活性材料层包括相对于锂具有至少0.5V电势差的材料；和
所述无机绝缘隔离涂层完全覆盖所述第一活性材料层的不与所述第一集流体接触的表面。
13.一种锂二次电池，包括：
第一电极，包括设置在第一集流体上的第一电极活性材料层；
第二电极，包括设置在第二集流体上的第二电极活性材料层；
电解质；和
包括陶瓷材料的无机绝缘隔离涂层，直接涂覆在所述第一电极活性材料层上，其中，
所述第一电极和所述第二电极具有基本相同的宽度，和
所述第一电极和所述第二电极卷绕在一起，所述无机绝缘隔离涂层设置在其间，
其中所述无机绝缘隔离涂层包括陶瓷材料，所述无机绝缘隔离涂层的空隙率为大于等于10％并且小于20％，以及
所述无机绝缘隔离涂层物理地防止锂从所述第一电极的表面析出。
14.如权利要求13所述的锂二次电池，其中所述第一电极活性材料层和所述第二电极活性材料层的活性材料的量基本相同。
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