CN112243539A - 锂二次电池用电极 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种锂二次电池用电极，其具有优异的电阻和输出特性，同时由于高活性材料含量而能够实现高容量特性。

Description

锂二次电池用电极
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请基于2019年4月4日提交的韩国专利申请No.10-2019-0039670并要求其优先权，通过援引将其公开内容完整并入本文。
本发明涉及一种电阻和输出特性优异的锂二次电池用电极。
背景技术
最近，随着对电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)等的需求增加，对作为其电源的具有高能量密度、高放电电压和输出稳定性的锂二次电池的需求正在扩大。
为了实现锂二次电池的高容量特性，需要提高电极的负载容量，这会增加电极的活性材料含量和电极的厚度。此时，电极的导电性无法得到充分保障，因此电极的电阻和输出特性劣化，导致电池性能下降。
因此，为了实现锂二次电池的高容量和高输出特性，需要开发一种具有优异的导电性、低电阻和优异的输出特性，同时具有高负载容量的锂二次电池用电极。
发明内容
[技术问题]
本发明的目的是提供一种锂二次电池用电极，其具有优异的电阻和输出特性，同时由于高活性材料含量而实现高容量特性。
[技术方案]
为了实现上述目的，提供了一种锂二次电池用电极，所述电极包括：集流体；形成在所述集流体上的第一活性材料层；以及形成在所述第一活性材料层上的第二活性材料层，
其中，所述第一活性材料层和所述第二活性材料层包括D50粒径为7μm至15μm的活性材料A和D50粒径为2μm以上且小于7μm的活性材料B作为活性材料，
第一和第二活性材料层在活性材料A:活性材料B的重量比方面彼此不同，并且第二活性材料层中的活性材料A的比例高于第一活性材料层中的活性材料A的比例，并且
第二活性材料层中的活性材料A:活性材料B的重量比大于70:30。
在这方面，第一活性材料层中的活性材料A:活性材料B的重量比可以大于50:50且为70:30以下，并且第二活性材料层中的活性材料A:活性材料B的重量比可以大于70:30且为95:5以下。
在这方面，第一活性材料层中的活性材料A:活性材料B的重量比可以为60:40至70:30，并且第二活性材料层中的活性材料A:活性材料B的重量比可以为80:20至90:10。
在一个具体实施方式中，活性材料A的D50粒径可以为7μm至11μm，并且活性材料B的D50粒径可以为2μm至6μm。
在另一个具体实施方式中，活性材料A的D50粒径可以为8μm至10.5μm，并且活性材料B的D50粒径可以为3.5μm至6μm。
活性材料A和活性材料B可以是同种或不同种的正极活性材料。
在这方面，正极活性材料可以是锂-锰氧化物类、锂-钴氧化物类、锂-镍氧化物类、锂-镍-锰氧化物类、锂-镍-钴氧化物类、锂-锰-钴氧化物类、锂-镍-锰-钴氧化物类或锂-镍-钴-过渡金属(M)氧化物类(其中，M是选自由Al、Fe、V、Cr、Ti、Ta、Mg和Mo组成的组中的一种以上)。
在一个实施方式中，活性材料A和活性材料B可以是同种化合物，并且可以是锂-镍-锰-钴氧化物。
第一活性材料层和第二活性材料层之间的负载容量偏差可以为0％至10％。
第一活性材料层和第二活性材料层的负载容量可以各自为12g/cm2至16g/cm2。
第一活性材料层和第二活性材料层的厚度可以各自为35μm至45μm。
[有益效果]
本发明的电极在具有高容量的同时具有优异的电阻和输出特性，因此适合用于需要高容量和高输出功率的锂二次电池。
附图说明
图1示出了实施例1和2以及比较例1至3的电池的电阻测试结果。
具体实施方式
虽然本发明易于进行各种修改和替代形式，但如下将详细说明和描述一些具体实施方式。然而，应当理解，该描述并不旨在将本发明限制于所公开的特定形式，而是相反，其旨在涵盖落入本发明的精神和技术范围内的所有修改、等同物和替代物。
在下文中，将详细描述本发明。
根据本发明的一个实施方式，提供了一种锂二次电池用电极，所述电极包括：集流体；形成在所述集流体上的第一活性材料层；以及形成在所述第一活性材料层上的第二活性材料层，
其中，所述第一活性材料层和所述第二活性材料层包括D50粒径为7μm至15μm的活性材料A和D50粒径为2μm以上且小于7μm的活性材料B作为活性材料，
第一和第二活性材料层在活性材料A:活性材料B的重量比方面彼此不同，并且第二活性材料层中的活性材料A的比例高于第一活性材料层中的活性材料A的比例，并且
第二活性材料层中的活性材料A:活性材料B的重量比大于70:30。
如本文所用，粒径(Dn)是指当颗粒的粒径以升序累积时，在根据粒径的颗粒数量累积分布中n体积％点处的粒径。换言之，D50是指在根据粒径的颗粒数量累积分布中50％点处的粒径，D90是指在根据粒径的颗粒数量累积分布中90％点处的粒径，并且D10是指在根据粒径的颗粒数量累积分布中10％点处的粒径。
Dn可以使用激光衍射法来测量。详细地，将待测量的粉末分散在分散介质中，然后将其引入到市售的激光衍射粒度分析仪(例如Microtrac S3500)中。当激光束穿过颗粒时，通过测量根据粒径的衍射图差异来确定粒径分布。D10、D50和D90可以通过计算在根据分析仪中的粒径的颗粒数量累积分布中10％、50％和90％点处的粒径来确定。
在本发明中，作为电极活性材料，使用具有小粒径和大粒径的双峰粒径分布的活性材料，其中，活性材料层被构造成具有多层，并且各层的小粒径活性材料和大粒径活性材料的比例不同，从而降低高容量电极的电阻并改善其输出特性。
具体而言，对于本发明的锂二次电池用电极，与靠近电极集流体的第一活性材料层相比，在远离集流体的电极表面上的第二活性材料层中包含高含量的大粒径活性材料，因此，即使提高活性材料含量，电极也可以表现出稳定的导电性和低电阻。
更具体地，本发明包括形成在集流体上的第一活性材料层和形成在第一活性材料层上的第二活性材料层作为活性材料层，其中，第一活性材料层和第二活性材料层各自包括D50粒径彼此不同的活性材料A和活性材料B。
活性材料A是粒径相对大的活性材料，其D50粒径为7μm至15μm。活性材料B是粒径相对小的活性材料，其D50粒径为2μm以上且小于7μm。如上所述，当使用大粒径活性材料和小粒径活性材料的混合物时，可以提高填充密度和功率密度，并且可以减小电极的厚度，从而使电极的能量密度最大化。
在这方面，当活性材料A的D50粒径过大而大于15μm时，存在能量密度可能降低的问题。当活性材料B的D50粒径过小而小于2μm时，存在以下问题：由于电阻增加，寿命和存储特性可能变差。因此，优选的是，活性材料满足上述粒径范围。
在一个实施方式中，活性材料A的D50粒径可以为7μm至11μm，或8μm至10.5μm，并且活性材料B的D50粒径可以为2μm至6μm，或3.5μm至6μm。在这方面，活性材料A的最大粒径(D95)优选小于12μm，并且活性材料B的最小粒径(D5)优选为2μm以上。
此外，当大粒径活性材料与小粒径活性材料之间的D50粒径偏差太小时，填充密度的效果降低。因此，活性材料A与活性材料B之间的D50粒径偏差优选为4μm以上，且同时各自满足上述D50粒径范围。
在本发明中，优选的是，第二活性材料层中的活性材料A:活性材料B的重量比超过70:30，因此活性材料A的比例高于活性材料B的比例。如上所述，当大粒径活性材料在电极表面处、即在与电解质和隔膜接触的区域处的比例高时，可以容易地提高电解质的渗透，因此可以提高离子导电性，从而实现对输出特性的效果。在一个实施方式中，第二活性材料层中的活性材料A:活性材料B的重量比可以大于70:30且为95:5以下，或80:20至90:10。
还优选的是，形成在电极集流体上的第一活性材料层的活性材料A的比例高于活性材料B的比例。然而，就实现本发明的效果而言，更优选的是，第一活性材料层中的活性材料A的比例低于第二活性材料层中的活性材料A的比例。具体而言，第一活性材料层中的活性材料A:活性材料B的重量比可以大于50:50且为70:30以下，或60:40至70:30。
第一活性材料层和第二活性材料层中活性材料A和活性材料B的总含量没有特别限制。然而，就确保高容量特性而言，该总含量可以为各活性材料层的总重量的80重量％以上、或90重量％以上且99重量％以下、或97重量％以下。在这方面，只要第一活性材料层和第二活性材料层中活性材料的总含量满足上述范围，则它们可以彼此相同或不同。
根据要使用的活性材料，本发明的锂二次电池用电极可以是正极或负极。
当本发明的锂二次电池用电极是正极时，活性材料A和活性材料B可以是同种或不同种的正极活性材料。
正极活性材料是能够可逆地嵌入和脱嵌锂的化合物，并且可以使用本领域中已知的任何化合物而没有限制。具体而言，正极活性材料可以是包括一种以上的金属(例如钴、锰、镍或铝)和锂的锂复合金属氧化物。
作为锂复合金属氧化物，可以包括锂-锰氧化物(例如LiMnO2、LiMn2O4等)、锂-钴氧化物(例如LiCoO2等)、锂-镍氧化物(例如LiNiO2等)、锂-镍-锰氧化物(例如LiNi1-YMnYO2(其中0<Y<1)、LiMn2-zNizO4(其中0<Z<2)等)、锂-镍-钴氧化物(例如LiNi1-Y1CoY1O2(其中0<Y1<1)等)、锂-锰-钴氧化物(例如LiCo1-Y2MnY2O2(其中0<Y2<1)、LiMn2-Z1CoZ1O4(其中0<Z1<2)等)、锂-镍-锰-钴氧化物(例如Li(NipCoqMnr1)O2(其中0<p<1，0<q<1，0<r1<1，p+q+r1＝1)或Li(Nip1Coq1Mnr2)O4(其中0<p1<2，0<q1<2，0<r2<2，p1+q1+r2＝2)等)，或锂-镍-钴-过渡金属(M)氧化物(例如Li(Nip2Coq2Mnr3MS2)O2(其中，M是选自由Al、Fe、V、Cr、Ti、Ta、Mg和Mo组成的组中的一种以上，并且p2、q2、r3和s2是各独立元素的原子分数，其中，0<p2<1，0<q2<1，0<r3<1，0<s2<1，p2+q2+r3+s2＝1)等)，以及其中任何一个或两个以上。
其中，就提高电池的容量特性和稳定性而言，锂复合金属氧化物可以包括LiCoO2、LiMnO2、LiNiO2、锂镍-锰-钴氧化物(例如Li(Ni0.6Mn0.2Co0.2)O2、Li(Ni0.5Mn0.3Co0.2)O2或Li(Ni0.8Mn0.1Co0.1)O2等)或锂镍-钴-铝氧化物(例如Li(Ni0.8Co0.15Al0.05)O2等)等。
在本发明的一个实施方式中，活性材料A和活性材料B是同种化合物，并且它们可以是锂-镍-锰-钴氧化物。可以优选使用锂-镍-锰-钴氧化物(也称为NCM类活性材料)，因为它们经济(由于用锰代替了一些昂贵的钴成分)，并且它们还具有高容量特性和稳定性。具体而言，活性材料A和活性材料B可以是各自满足上述D50粒径范围的Li(Ni0.6Mn0.2Co0.2)O2、Li(Ni0.5Mn0.3Co0.2)O2或Li(Ni0.8Mn0.1Co0.1)O2。
当本发明的锂二次电池用电极是负极时，活性材料A和活性材料B可以是同种或不同种的负极活性材料。
作为负极活性材料，可以使用本领域中已知的任何化合物而没有限制，例如，可以使用结晶碳，例如天然石墨、人造石墨等；软碳、硬碳、中间相沥青碳化物、烧制的焦炭等；锂与金属(Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Si、Sb、Pb、In、Zn、Ba、Ra、Ge、Al或Sn)的合金；能够掺杂和去掺杂锂的材料，例如Si、SiOx(0<x<2)、Si-C复合物、Si-Q合金(其中，Q是碱金属、碱土金属、第13族至第16族的元素、过渡金属、稀土元素或其组合，不包括Si)、Sn、SnO2、Sn-C复合物、Sn-R(其中，R是碱金属、碱土金属、第13族至第16族的元素、过渡金属、稀土元素或其组合，不包括Sn)等，但不限于此。
在本发明的锂二次电池用电极中，第一活性材料层和第二活性材料层的负载容量可以相同或不同。然而，当负载容量偏差太大时，难以确保本发明的效果。因此，第一活性材料层和第二活性材料层之间的负载容量偏差可以优选为0％至10％或0％至7％。
此外，为了实现高容量特性，第一活性材料层和第二活性材料层的负载容量可以各自为12mg/cm2至16mg/cm2。
同时，第一活性材料层和第二活性材料层的厚度各自优选为35μm至45μm。两个活性材料层的总厚度优选为90μm以下。如果电极活性材料层的总厚度太厚且超过90μm，则即使控制各层中大粒径活性材料和小粒径活性材料的混合比，也难以控制电极的电阻增加。因此，优选的是，厚度满足上述范围。
除了上述活性材料之外，第一活性材料层和第二活性材料层可以包括导电材料和粘合剂。
导电材料用于向电极提供导电性，并且可以使用任何导电材料，只要其不引起电池中的化学变化即可。其实例可以包括如下导电材料：诸如天然石墨、人造石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维等碳基材料；诸如铜、镍、铝、银等金属粉末或金属纤维的金属类材料；诸如聚亚苯基衍生物等导电聚合物；或其混合物。
粘合剂起到改善活性材料颗粒彼此之间以及与集流体的结合的作用。其代表性实例可以包括：聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚氯乙烯、羧化聚氯乙烯、聚氟乙烯、含氧化亚乙基的聚合物、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、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯酸酯化苯乙烯-丁二烯橡胶、环氧树脂、尼龙等，但不限于此。
集流体没有特别限制，只要其不引起电池中的化学变化同时具有高导电性即可。例如，正极集流体可以由不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳或用碳、镍、钛、银等表面处理过的铝或不锈钢制成。负极集流体可以由铜、不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳或用碳、镍、钛、银等表面处理过的铜或不锈钢或铝-镉合金等制成。
另外，集流体可以以各种形式(包括膜、片、箔、网、多孔结构、泡沫、无纺布等)使用。集流体的厚度可以在3μm至500μm的范围内，但不限于此。
本发明的上述锂二次电池用电极的制造方法没有特别限制。不过可以分别制备第一活性材料层用浆料和第二活性材料层用浆料，然后将其依次涂布到集流体上以形成第一活性材料层和第二活性材料层，然后将其干燥并压制以制造电极。这种制造方法将在下面的实施例中详细描述。
本发明的锂二次电池用电极可以表现出高容量、低电阻和高输出特性，从而适合用于需要高容量和高输出功率的锂二次电池。因此，在本发明的一个实施方式中，提供了一种包含本发明的锂二次电池用电极的锂二次电池。
锂二次电池包括本发明的锂二次电池用电极作为正极或负极、设置在正极和负极之间的隔膜以及电解质。
隔膜将负极和正极隔开并提供锂离子的移动路径，并且可以使用任何隔膜，只要其通常用于锂电池中即可。换言之，可以使用对电解液具有高保湿能力并且对电解质离子的移动具有低阻力的隔膜。例如，隔膜可以选自玻璃纤维、聚酯、TEFLON、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯(PTFE)或其组合，并且可以具有无纺布类型或机织布类型。例如，在锂离子电池中主要使用聚烯烃类聚合物隔膜(例如聚乙烯、聚丙烯等)。可以使用含有陶瓷成分或聚合物材料的经涂覆的隔膜以确保耐热性或机械强度。任选地，隔膜可以以单层或多层结构使用。
作为电解质，可以使用通常用于锂二次电池中的含有锂盐和非水有机溶剂的电解质溶液、有机固体电解质和无机固体电解质。
电解质溶液包括非水有机溶剂和锂盐。
非水有机溶剂充当可以使参与电池的电化学反应的离子移动通过的介质。
作为非水有机溶剂，可以使用碳酸酯类、酯类、醚类、酮类、醇类或非质子溶剂。碳酸酯类溶剂可以包括碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、碳酸甲乙酯(MEC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)等。酯类溶剂可以包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸1,1-二甲基乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁内酯、癸内酯、戊内酯、甲羟戊酸内酯、己内酯等。醚类溶剂可以包括二丁醚、四甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、二甲氧基乙烷、2-甲基四氢呋喃、四氢呋喃等。酮类溶剂可以包括环己酮等。醇类溶剂可以包括乙醇、异丙醇等。非质子溶剂可以包括腈类，例如R-CN(其中，R是C2至C20直链、支化或环状的烃，并且可以包括双键、芳香环或醚键)，酰胺类，例如二甲基甲酰胺等，二氧戊环类，例如1,3-二氧戊环等，环丁砜类等。
非水有机溶剂可以单独使用或以其中一种以上的混合物使用。当使用其中一种以上的混合物时，可以根据所需的电池性能来控制混合比，这可以是本领域技术人员广泛理解的。
此外，优选的是，使用环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物作为碳酸酯类溶剂。在这种情况下，当环状碳酸酯和链状碳酸酯以约1:1至约1:9的体积比混合在一起时，电解质溶液可以具有增强的性能。
除了碳酸酯类溶剂之外，非水有机溶剂还可以包括芳烃类有机溶剂。此时，碳酸酯类溶剂和芳烃类有机溶剂可以以约1:1至约30:1的体积比混合在一起。
非水电解质可以进一步包括碳酸亚乙烯酯或碳酸亚乙酯类化合物，以提高电池的寿命。
碳酸亚乙酯类化合物的代表性实例可以包括：碳酸二氟亚乙酯、碳酸氯亚乙酯、碳酸二氯亚乙酯、碳酸溴亚乙酯、碳酸二溴亚乙酯、碳酸硝基亚乙酯、碳酸氰基亚乙酯、碳酸氟亚乙酯、亚乙烯基碳酸亚乙酯等。当进一步使用碳酸亚乙烯酯或碳酸亚乙酯类化合物时，可以适当地调节其量以提高寿命。
锂盐是溶解在非水有机溶剂中以用作电池中锂离子的供应源、能够使锂二次电池基本运行并改善锂离子在正极和负极之间的移动的材料。锂盐的代表性实例可以包括：LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiC4F9SO3、LiClO4、LiAlO2、LiAlCl4、LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+ 1SO2)(其中，x和y是自然数)、LiCl、LiI、LiB(C2O4)2(双(草酸根合)硼酸锂；LiBOB)或其组合，其可以作为支持盐而包含。锂盐的浓度可以优选在0.1M至2.0M的范围内。当锂盐的含量在上述浓度范围内时，由于电解质电导率和粘度最佳，因此电解质性能和锂离子迁移率可以得到提高。
有机固体电解质的实例可以包括：聚乙烯衍生物、聚环氧乙烷衍生物、聚环氧丙烷衍生物、磷酸酯聚合物、聚搅拌赖氨酸、聚酯硫化物、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯、含有离子离解基团的聚合物等。
无机固体电解质的实例可以包括：Li的氮化物、卤化物和硫酸盐，例如Li3N、LiI、Li5NI2、Li3N-LiI-LiOH、LiSiO4、LiSiO4-LiI-LiOH、Li2SiS3、Li4SiO4、Li4SiO4-LiI-LiOH、Li3PO4-Li2S-SiS2等。
一个实施方式的锂二次电池可以用于用作小型装置电源的单元电芯中，也可以用作包含多个电池电芯的中大型电池模块的单元电芯。此外，可以构造成包含该电池模块的电池组。
在下文中，将提供优选的实施例以更好地理解本发明。然而，提供以下实施例仅用于说明本发明，但是对于本领域技术人员显而易见的是，可以在本发明的范围和技术精神内进行各种变化和修改，并且这些变化和修改属于所附权利要求。
实施例
在以下实施例和比较例中，活性材料的D50通过激光衍射法测量。
详细地，将1mg待测的活性材料分散在30g蒸馏水中，然后将其引入激光衍射粒度分析仪(Microtrac S3500)中。当激光束穿过颗粒时，测量根据粒径的衍射图差异，以此确定粒径分布。通过计算在根据分析仪中的粒径的颗粒数量累积分布中50％点处的粒径来确定D50。
实施例1
(1)正极的制造
使用作为正极活性材料A的D50粒径为8.9μm的Li(Ni0.6Mn0.2Co0.2)O2、作为正极活性材料B的D50粒径为3.7μm的Li(Ni0.6Mn0.2Co0.2)O2、作为导电材料的炭黑以及作为粘合剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)通过以下方法来制造正极。
将混合有7:3重量比的正极活性材料A和正极活性材料B的活性材料以活性材料:导电材料:粘合剂＝97:1:2的重量比混合，并且使用N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为溶剂来制备第一活性材料层用浆料。
此外，将混合有9:1重量比的正极活性材料A和正极活性材料B的活性材料以活性材料:导电材料:粘合剂＝97:1:2的重量比混合，并且使用N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为溶剂来制备第二活性材料层用浆料。
将制备好的第一活性材料层用浆料以14mg/cm2的负载容量涂布到厚度为12μm的铝箔上以形成第一活性材料层，并且将制备好的第二活性材料层用浆料以14mg/cm2的负载容量涂布到第一活性材料层的表面上，并在120℃下干燥10分钟以形成第二活性材料层。然后，进行辊压以制造正极。
(2)锂二次电池的制造
将作为负极活性材料的人造石墨、作为导电材料的炭黑、作为增稠剂的羧甲基纤维素(CMC)以及作为粘合剂的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)以96:1:1:2的重量比混合，以制备负极浆料。
将制备好的负极浆料涂布到厚度为8μm的铜箔上，并在100℃下干燥10分钟。然后，进行辊压以制造负极。
使用该正极和该负极，并使用聚乙烯隔膜(厚度：17μm)作为隔膜，注入电解质(1M六氟磷酸锂(LiPF6)，碳酸亚乙酯(EC)/碳酸二甲酯(DMC)＝3/7体积比)来最终制造硬币全电芯型锂二次电池。
实施例2
(1)正极的制造
使用作为正极活性材料A的D50粒径为10.4μm的Li(Ni0.6Mn0.2Co0.2)O2、作为正极活性材料B的D50粒径为5.8μm的Li(Ni0.6Mn0.2Co0.2)O2、作为导电材料的炭黑以及作为粘合剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)通过以下方法来制造正极。
将混合有7:3重量比的正极活性材料A和正极活性材料B的活性材料以活性材料:导电材料:粘合剂＝97:1:2的重量比混合，并且使用N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为溶剂来制备第一活性材料层用浆料。
此外，将混合有9:1重量比的正极活性材料A和正极活性材料B的活性材料以活性材料:导电材料:粘合剂＝97:1:2的重量比混合，并且使用N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为溶剂来制备第二活性材料层用浆料。
将制备好的第一活性材料层用浆料以14mg/cm2的负载容量涂布到厚度为12μm的铝箔上以形成第一活性材料层，将制备好的第二活性材料层用浆料以14mg/cm2的负载容量涂布到第一活性材料层的表面上，并在120℃下干燥10分钟以形成第二活性材料层。然后，进行辊压以制造正极。
(2)锂二次电池的制造
使用与实施例1的(2)中相同的负极、隔膜和电解质以及相同的方法来制造锂二次电池，不同之处在于，将(1)中制造的正极用作正极。
比较例1
(1)正极的制造
将实施例1的第一活性材料层用浆料以28g/cm2的负载容量涂布到厚度为12μm的铝箔的表面上，并在120℃下干燥10分钟。然后，进行辊压以制造具有单一活性材料层的正极。
(2)锂二次电池的制造
使用与实施例1的(2)中相同的负极、隔膜和电解质以及相同的方法来制造锂二次电池，不同之处在于，将(1)中制造的正极用作正极。
比较例2
(1)正极的制造
以与实施例1的(1)中相同的方式制造比较例2的正极，不同之处在于，使用正极活性材料A:正极活性材料B＝5:5(重量比)的混合物作为第二活性材料层用浆料中包含的活性材料。
(2)锂二次电池的制造
使用与实施例1的(2)中相同的负极、隔膜和电解质以及相同的方法来制造锂二次电池，不同之处在于，将(1)中制造的正极用作正极。
比较例3
(1)正极的制造
以与实施例1的(1)中相同的方式制造比较例3的正极，不同之处在于，使用正极活性材料A:正极活性材料B＝5:5(重量比)的混合物作为第一活性材料层用浆料中包含的活性材料，并且使用正极活性材料A:正极活性材料B＝7:3(重量比)的混合物作为第二活性材料层用浆料中包含的活性材料。
(2)锂二次电池的制造
使用与实施例1的(2)中相同的负极、隔膜和电解质以及相同的方法来制造锂二次电池，不同之处在于，将(1)中制造的正极用作正极。
实验例1
对于实施例和比较例中制造的锂二次电池，使用恒定电流/恒定电位可控的充电器/放电器在25℃下评价电池电阻特性。
详细地，各电池的工作条件如下。
充电：0.1C，CC/CV，4.3V，0.005C截止
放电：0.1C，CC，2.0V
参考图1，确认了尽管具有相同的负载容量，但与构造成具有单层的比较例1相比，实施例1和2表现出电阻显著降低。然而，如比较例2中那样，当第一活性材料层中的大粒径活性材料的比例高于第二活性材料层中的大粒径活性材料的比例时，没有改善电阻的效果。反而比较例3显示出了电阻增加。

Claims (11)

1.一种锂二次电池用电极，所述电极包括：集流体；形成在所述集流体上的第一活性材料层；以及形成在所述第一活性材料层上的第二活性材料层，
其中，所述第一活性材料层和所述第二活性材料层包括D50粒径为7μm至15μm的活性材料A和D50粒径为2μm以上且小于7μm的活性材料B作为活性材料，
所述第一和第二活性材料层在活性材料A:活性材料B的重量比方面彼此不同，并且所述第二活性材料层中的活性材料A的比例高于所述第一活性材料层中的活性材料A的比例，并且
所述第二活性材料层中的活性材料A:活性材料B的重量比大于70:30。
2.如权利要求1所述的锂二次电池用电极，其中，所述第一活性材料层中的活性材料A:活性材料B的重量比大于50:50且为70:30以下，并且
所述第二活性材料层中的活性材料A:活性材料B的重量比大于70:30且为95:5以下。
3.如权利要求1所述的锂二次电池用电极，其中，所述第一活性材料层中的活性材料A:活性材料B的重量比为60:40至70:30，并且
所述第二活性材料层中的活性材料A:活性材料B的重量比为80:20至90:10。
4.如权利要求1所述的锂二次电池用电极，其中，活性材料A的D50粒径为7μm至11μm，并且活性材料B的D50粒径为2μm至6μm。
5.如权利要求1所述的锂二次电池用电极，其中，活性材料A的D50粒径为8μm至10.5μm，并且活性材料B的D50粒径为3.5μm至6μm。
6.如权利要求1所述的锂二次电池用电极，其中，活性材料A和活性材料B是同种或不同种的正极活性材料。
7.如权利要求6所述的锂二次电池用电极，其中，所述正极活性材料是锂-锰氧化物类、锂-钴氧化物类、锂-镍氧化物类、锂-镍-锰氧化物类、锂-镍-钴氧化物类、锂-锰-钴氧化物类、锂-镍-锰-钴氧化物类或锂-镍-钴-过渡金属(M)氧化物类，其中，M是选自由Al、Fe、V、Cr、Ti、Ta、Mg和Mo组成的组中的一种以上。
8.如权利要求6所述的锂二次电池用电极，其中，活性材料A和活性材料B是同种化合物，并且是锂-镍-锰-钴氧化物类。
9.如权利要求1所述的锂二次电池用电极，其中，所述第一活性材料层和所述第二活性材料层之间的负载容量偏差为0％至10％。
10.如权利要求1所述的锂二次电池用电极，其中，所述第一活性材料层和所述第二活性材料层的负载容量各自为12g/cm2至16g/cm2。
11.如权利要求1所述的锂二次电池用电极，其中，所述第一活性材料层和所述第二活性材料层的厚度各自为35μm至45μm。
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