KR102084245B1 - 희생 염을 포함하는 양극이 제공된 리튬-이온 배터리의 셀의 형성 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 20 내지 35%의 공극비를 가지며 적어도 1종의 희생 염을 포함하는 양극용 재료, 음극용 재료, 세퍼레이터 및 전해질을 포함하는 리튬-이온 배터리의 셀의 형성 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 하기의 연속적인 단계를 포함한다: (a) 상기 셀을 30 내지 45℃의 온도 T로 가열하는 단계; 및 (b) 상기 셀을 4.8 V 이하, 바람직하게는 4.6 내지 4.8 V, 보다 더 바람직하게는 4.7 내지 4.8 V의 전위까지 충전하는 단계.

Description

희생 염을 포함하는 양극이 제공된 리튬-이온 배터리의 셀의 형성 방법
본 발명은 리튬-이온 재충전가능한 배터리의 일반 분야에 관한 것이다.
본 발명은 보다 정확하게, 적어도 1종의 희생 염을 포함하는 양극 재료를 포함하는 배터리 셀의 형성 방법에 관한 것이다.
종래, Li-이온 배터리는 하나 이상의 캐소드, 하나 이상의 애노드, 전해질, 및 다공성 중합체 또는 전극들 간의 임의의 직접 접촉을 방지하기 위한 임의의 다른 적합한 재료로 이루어진 세퍼레이터를 포함한다.
Li-이온 배터리는 이미 다수의 모바일 적용에 널리 사용된다. 이러한 경향은 특히, 종래 니켈-카드뮴 (Ni-Cd) 및 니켈-금속 수소화물 (Ni-MH) 축전지(accumulator)의 것보다 훨씬 더 큰 부피 및 질량 에너지 밀도, 메모리 효과의 부재, 다른 축전지에 대해 낮은 자기 방전뿐만 아니라 이러한 기술과 연관된 킬로와트-시간 비용의 저하에 의해 설명될 수 있다.
그럼에도 불구하고, 종종 높은 에너지 밀도, 높은 전력 밀도 및 긴 수명을 요구하는 전기 및 하이브리드 차량과 같은 새로운 시장을 얻기 위해 이러한 기술의 개선이 필요하다.
Li-이온 배터리 셀이 활성화되면, 즉 상기 셀이 조립되고, 상기 셀이 전해질로 함침되었을 때, 상기 셀의 제1 충전 사이클 동안 열역학적 반응이 수반되며, 전극들 사이의 리튬 이온의 제1 교환이 일어난다. 이러한 반응으로부터 생성되는 생성물은 전극의 표면 상에 축적되어 소위 "고체 전해질 계면" (SEI; Solid Electrolyte Interphase) 층을 형성한다. 이러한 층은 리튬 이온을 매우 양호하게 전도시킬 뿐만 아니라 용매의 촉매작용 분해를 중단시키는 이점을 갖기 때문에 Li-이온 배터리의 적절한 작동을 위한 필수적인 요소이다.
그러나, 음극이 리튬을 비가역적으로 소모하는 동안인 이러한 층의 형성 시 배터리는 이들의 양극의 전위 용량의 5 내지 20%를 손실하며, 이에 따라 상기 배터리의 에너지 밀도를 제한한다는 것이 공지되어 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 여러 접근법이 구상되었다.
이에 따라, 특허 JP 2012/009209에 기재되어 있는 바와 같이, 제1 충전 사이클 동안의 리튬의 비가역적 소모를 보상하기 위해 금속 리튬을 음극에 첨가하였다. 그러나, 금속 상태의 리튬은 수분, 및 전극 잉크의 적용에서 통상적으로 사용되는 극성 용매 (일반적으로 물 또는 N-메틸피롤리돈 (NMP))와 격렬하게 반응하기 때문에, 이를 사용하는 것은 매우 많은 문제점들을 제기한다.
특허 FR 2　961　634에 기재되어 있는 바와 같이 희생 염이 또한 양극에 첨가될 수 있다. 리튬 옥살레이트의 특정한 염이 상기 특허에 개시되어 있지만, 이는 너무 높은 전위에서 산화되기 때문에 적합하지 않은 것으로 판단된다.
또한, SEI의 품질을 개선하며 이에 따라 셀의 사용 수명에 대한 영향을 갖기 위해, 문헌 [Aurbach et al., "On the use of vinylene carbonate (VC) as an additive to electrolyte solutions for Li-ion batteries" Electrochemica Acta 47 (2002), 1423-1439]에 의해 구상된 바와 같은 비닐렌 카보네이트, 또는 문헌 [Zuo et al., "Electrochemical reduction of 1,3-propane sultone on graphite electrodes and its application in Li-ion batteries" Electrochemica and Solid-State Letters 9 (4), A196-A199 (2006)]에 의해 구상된 바와 같은 프로판술톤 카보네이트와 같은 첨가제를 전해질에 첨가하였다.
그러나, 첨가제를 사용하는 것의 주요한 결점은 SEI 층을 형성하기 위한 양극의 리튬의 소모와 연관된다. 이는 셀의 초기 용량뿐만 아니라 상기 셀의 수명 사이클의 총 지속기간에 대한 영향을 갖는다.
본 발명은 Li-이온 배터리의 형성의 제1 사이클에 기인하는 비가역적 용량과 연관된 문제점을 해결하여, 상기 배터리의 내구성이 증가되도록 하기 위한 해결책을 제안하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따르면, 20 내지 35%의 공극률 수준을 가지며 적어도 1종의 희생 염을 포함하는 양극 재료, 음극 재료, 세퍼레이터 및 전해질을 포함하는 리튬-이온 배터리 셀의 형성 방법은 하기의 연속적인 단계를 포함한다:
(a) 상기 셀을 30 내지 45℃ 범위 내의 온도 T1로 가열하는 단계;
(b) 상기 셀을 4.8 V 이하, 바람직하게는 4.6 내지 4.8 V, 보다 바람직하게는 4.7 내지 4.8 V의 전위까지 충전하는 단계.
본 발명에 따른 방법은 제1 충전 사이클 동안 Li-이온 배터리 셀의 양극의 용량 손실에서의 상당한 감소를 제공하며, 이에 따라 상기 배터리의 수명에서의 증가를 낳는다.
본 발명의 다른 이점 및 특징들은 상세한 설명 및 첨부되는 도면을 검토함에 따라 보다 명확해질 것이다.
- 도 1은 시간의 함수로서의 3종의 Li-이온 배터리 셀의 전위의 변화를 나타내는 그래프이고;
- 도 2는 사이클 수의 함수로서의 3종의 Li-이온 배터리 셀의 방전 용량의 변화 및 내부 저항의 변화를 나타내는 그래프이고;
도 3은 사이클 수의 함수로서의, 특정한 공극률 수준을 갖는 3종의 Li-이온 배터리 셀의 방전 용량의 변화 및 저항의 변화를 나타내는 그래프이다.
본 발명의 설명에서, 용어 "기재로 하는"은 "주로 포함하는"과 동의어이다.
본 발명의 설명에서 사용된 표현 "내지"는 언급된 각각의 한계를 포함하는 것으로서 이해되어야 함이 또한 언급되어야 한다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 형성 방법은, 20 내지 35% 범위 내의 공극률 수준을 가지며 적어도 1종의 희생 염을 포함하는 양극 재료, 음극 재료, 세퍼레이터 및 전해질을 포함하는 리튬-이온 배터리 셀에 관한 것이다.
전극의 진밀도(true density) (Dr)는 전극 침적물의 질량 및 두께로부터 계산된다. 분해의 이론상 (압축) 밀도 (Dth)는 각각의 성분의 밀도로부터 계산될 수 있다. 따라서, 전극 내 빈 공간의 비율로서 정의된 공극률 수준 (tP, 백분율로서 표현됨)은 하기 식 (I)에 의해 주어진다:
tP = (1 - Dr/Dth)*100 (I).
희생 염은, 조립된 배터리 셀을 예를 들어 2 내지 5 V 범위 내의 전위까지 충전하는 제1 사이클 동안 산화될 수 있는 화합물이다. 산화 시, 희생 염은 이온 (희생 염이 Li+ 양이온의 염인 경우 Li+ 이온)을 생성하며, 이는 전해질 내로 침투된다. 이어서, 상기 염은 전리튬화(pre-lithiation) 특성을 갖는다고 한다. 상기 이온은 적어도 부분적으로, 음극 상에서의 SEI 층의 형성 동안 손실된 용량을 보상한다.
또한, 산화된 염은 전극 내 다공도를 생성하며, 이는 Li-이온 축전지의 성능의 손실을 방지하도록 미세하게 제어되어야 한다. 사실상, 과도한 다공도는 입자들 간의 전기적 접촉을 제한하고, 전기화학적 셀의 저항을 증가시킨다.
본 발명의 특정한 구현예에 따르면, 희생 염은 Li2C2O4, LiN3, Li2C3O5, Li2C4O6, Li2C3O3, Li2C4O4, Li2C5O5, Li2C6O6, Li2N4O2 및 [Li2N2C2O2]n (n은 1 내지 100, 바람직하게는 1 내지 50, 보다 바람직하게는 1 내지 10임)으로부터 선택되고, 바람직하게는 Li2C2O4이다.
리튬 옥살레이트는 대기 중에서 안정한, 545 mAh/g의 용량을 갖는 염이며, 이는 양극 제제에 혼입될 수 있다. Li+/Li에 대해 4.5 내지 5.5 V에서, 이는 산화되어, 이산화탄소 및 2개의 리튬 이온을 방출한다. 방출된 리튬 이온은 리튬-이온 배터리 셀의 비가역적 제1 충전 용량을 보상하며, 이에 따라 이의 초기 용량을 증가시킬 수 있다. 이산화탄소는 형성 말미에 배기되고, 따라서 이의 질량 (옥살레이트 수준의 함수)은 배터리의 질량에 기여하지 않는다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 양극 재료는 양극의 총 중량에 대해 3 내지 10　중량%, 바람직하게는 3 내지 7 중량%, 보다 바람직하게는 4 내지 6 중량%의 희생 염을 포함한다.
유리하게는, 양극의 공극률 수준은 25 내지 35%이다.
바람직하게는, 양극 재료는 하기로부터 선택된 활성 재료를 포함한다:
- 감람석(olivine) 구조의 포스페이트 LivTaPO4 (여기서, 0 ≤ v ≤ 1이고, Ta는 Fe, Ni, Co, Mn 및 이들의 혼합물로부터 선택됨);
- 화학식 Li1+u(MaDb)1-uO2의 재료 (여기서, 0.01 ≤ u ≤ 0.33이고, M은 Ni, Mn, Co 및 이들의 혼합물로부터 선택되고, D는 Na, Zn, Cd, Mg, Ti, Ca, Zr, Sr, Ba, Al 및 K로부터 선택된 1종 이상의 도핑 금속을 나타내고, 0 ≤ b ≤ 0.05이고, a + b = 1임);
- LiMn2O4 및 LiNi0.5Mn1.5O4로부터 선택된 스피넬 구조의 재료,
보다 바람직하게는 감람석 구조의 포스페이트, 보다 더 바람직하게는 LiFePO4.
리튬 옥살레이트의 산화 전위는 일부 양극, 예컨대 LiNixMnyCozO2 (NMC) (여기서, x+y+z=1) 기재 전극, LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 (NCA) 기재 전극 또는 LiCoO2 (LCO) 기재 전극 (이의 구조는 4.5 V 초과에서 불안정함)과 함께 사용하기에 너무 높다.
그러나, 스피넬 유형 (LiMn2O4 또는 LiNi0.5Mn1.5O4) 또는 리튬화된 포스페이트 Li(Fe,Mn,Ni)PO4, 또는 그 외의 유형 (Li1+xMO2)의 재료의 경우, 이들 재료의 활성도 범위는 옥살레이트의 활성화 전위와 일치하거나 또는 이는 완전히 관련이 없기 때문에 5 V의 전위가 구상될 수 있다. 예를 들어, LiFePO4 유형의 재료의 경우, 산화환원 활성도는 3.4 V 내지 3.5 V이고, 이는 상기 초과에서 산화되지 않는다. 옥살레이트 염을 첨가함으로써, 이는 활성 재료의 구조를 방해하는 어떠한 위험 없이 5 V에서 산화될 수 있다.
그러나, Li-이온 배터리 (카보네이트 기재)의 표준 전해질은 4 V 초과에서 산화되기 시작하며, 이는 5 V 초과에서 우세해지는 현상인 것이 공지되어 있다. 따라서, 이러한 기생 반응을 피하기 위해 최대 충전 전위를 가능한 한 많이 감소시키는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 양극 재료는 1종 이상의 결합제를 포함한다.
바람직하게는, 결합제 또는 결합제들은 유기 중합체, 바람직하게는 폴리부타디엔-스티렌 라텍스, 폴리에스테르, 폴리에테르, 메틸 메타크릴레이트 중합체 유도체, 아크릴로니트릴의 중합체 유도체, 카복시메틸셀룰로스 및 이의 유도체, 폴리비닐 아세테이트 또는 폴리아크릴레이트 아세테이트, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 및 이들의 혼합물이다.
본 발명에 따른 방법의 변형에 따르면, 음극 재료는 흑연을 기재로 한다. 흑연질 탄소는 합성 흑연질 탄소, 및 천연 전구체로부터 출발하여 정제 및/또는 후처리가 이어지는 천연 흑연질 탄소로부터 선택될 수 있다. 열분해 탄소, 무정형 탄소, 활성탄, 코크스(coke), 콜타르 피치(coal-tar pitch) 및 그래핀과 같은 다른 탄소 기재 활성 재료가 사용될 수 있다. 흑연과 이들 재료 중 1종 이상과의 혼합물이 가능하다. 코어가 고용량 흑연을 포함하고, 쉘이 Li-이온 삽입/탈삽입의 반복되는 효과와 연관되는 분해로부터 코어를 보호하는 탄소 기재 재료를 포함하는 경우 코어-쉘 구조를 갖는 재료가 사용될 수 있다.
유리하게는, 음극 재료는 규소/흑연, 주석/흑연, 산화주석/흑연, 예컨대 SnO2/흑연, 및 이들의 혼합물의 복합물로부터 선택된 복합물, 바람직하게는 규소/흑연 복합물을 기재로 한다.
바람직하게는, 규소/흑연 복합물은 복합물의 총 중량에 대해 0 내지 30 중량%, 보다 바람직하게는 0 내지 15 중량%, 보다 더 바람직하게는 5 내지 10 중량%의 규소를 포함한다.
바람직하게는, 세퍼레이터는 전극들 사이에 위치되며, 전기 절연체의 역할을 수행한다. 여러 재료가 세퍼레이터로서 사용될 수 있다. 세퍼레이터는 일반적으로 다공성 중합체, 바람직하게는 폴리에틸렌 및/또는 폴리프로필렌으로 이루어진다.
유리하게는, 사용되는 세퍼레이터는 Celgard® 2325 세퍼레이터이며, 이는 폴리프로필렌으로 이루어지며 25　μm의 두께를 갖는 단일 층의 미세다공성 막이다.
바람직하게는, 상기 전해질은 액체 전해질이다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 전해질은 1종 이상의 리튬 염을 포함한다.
유리하게는, 상기 리튬 염 또는 염들은 리튬 비스[(트리플루오로메틸)술포닐]이미드 (LiN(CF3SO2)2), 리튬 트리플루오로메탄 술포네이트 (LiCF3SO3), 리튬 비스(옥살라토)보레이트 (LiBOB), 리튬 비스(퍼플루오로에틸술포닐)이미드 (LiN(CF3CF2SO2)2), LiClO4, LiAsF6, LiPF6, LiBF4, LiI, LiCH3SO3, LiB(C2O4)2, LiRFSOSRF, LiN(RFSO2)2, LiC(RFSO2)3으로부터 선택되며, RF는 플루오린 원자, 및 1 내지 8개의 탄소 원자를 포함하는 퍼플루오로알킬 기로부터 선택된 기이다.
바람직하게는, 전해질은, 에틸 및 메틸 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트 및 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 1종의 용매 및 에틸렌 카보네이트를 포함하는 용매의 혼합물을 포함한다.
본 발명의 특정한 구현예에 따르면, 전해질은 1M의 리튬 염 LiPF6의 경우 1/1/1의 부피 비율의 에틸렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 및 에틸 및 메틸 카보네이트의 혼합물을 포함한다.
상기 언급된 바와 같이, 본 발명에 따른 형성 방법의 단계 (a)는 셀을 30 내지 45℃의 온도 T1로 가열하는 단계로 이루어진다.
바람직하게는, 온도 T1은 35 내지 45℃ 범위 내이며, 보다 바람직하게는 온도 T1은 40℃이다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 형성 방법의 단계 (b)는 셀을 4.8 V 이하, 바람직하게는 4.6 내지 4.8 V, 보다 바람직하게는 4.7 내지 4.8 V의 전위까지 충전하는 단계로 이루어진다. 보다 바람직하게는, 셀을 충전하는 단계는 4.75 내지 4.8 V의 전위까지 수행된다.
본 발명의 특정한 구현예에 따르면, 20 내지 35% 범위, 바람직하게는 35%의 공극률 수준을 갖는 양극 재료 (상기 재료는 화학식 LiFePO4의 활성 재료 및 양극의 총 중량에 대해 5 중량%의 리튬 옥살레이트를 포함함), 음극 재료, 세퍼레이터 및 전해질을 포함하는 배터리 셀에 적용되는 본 발명에 따른 형성 방법은 하기의 연속적인 단계를 포함한다:
(a) 셀을 40℃의 온도 T1로 가열하는 단계;
(b) 셀을 4.7 내지 4.8 V, 바람직하게는 4.8 V의 전위까지 충전하는 단계.
실시예
1. 리튬 옥살레이트를 포함하는 양극을 포함하는 리튬-이온 배터리 셀의 제조
1.1 양극의 제조
화학식 LiFePO4의 활성 재료를 사용하였다. 85 중량%의 활성 재료, 5 중량%의 Super P® 탄소 첨가제, N-메틸-2-피롤리돈 (NMP) 중 5　중량%의 폴리비닐리덴 플루오라이드 및 5　중량%의 리튬 옥살레이트 Li2C2O4를 혼합함으로써 양극을 제조하였다.
상기 혼합물을 20 μm의 두께를 갖는 알루미늄 포일 상에 침적시킴으로써 전극을 제조하였다. 전극을 건조시키고, 80℃에서 캘린더링함으로써 압축하였다.
1.2 음극의 제조
규소/흑연 복합물 (Hitachi Chemical) 기재 음극을 제조하였다. 94 중량%의 활성 재료, 2　중량%의 카복시메틸셀룰로스 (CMC), 및 카복실화 스티렌-부타디엔 공중합체인 4　중량%의 Styrofan® 라텍스를 혼합함으로써 음극을 제조하였다.
상기 혼합물을 10　μm의 두께를 갖는 구리 포일 상에 침적시킴으로써 전극을 제조하였다. 전극을 건조시키고, 80℃에서 캘린더링함으로써 압축하였다.
1.3 세퍼레이터
충전/방전 사이클 동안 양극 및 음극 사이의 임의의 단락을 방지하기 위해 Celgard® 2325 세퍼레이터를 사용하였다. Celgard® 2325 세퍼레이터는, 폴리프로필렌으로 이루어지며 25 μm의 두께를 갖는 단일 층의 미세다공성 막이다.
1.4 전해질
사용된 전해질은, 1/1/1의 부피 비율의 에틸렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 및 에틸 및 메틸 카보네이트의 혼합물 중에 용해된 1M의 리튬 염 LiPF6으로 이루어진다.
1.5 전기화학적 셀
10 cm2의 면적을 갖는 양극 및 상술한 바와 같은 음극을 적층함으로써 리튬-이온 배터리 셀을 조립하고, 상술한 바와 같은 세퍼레이터를 상기 전극들 사이에 위치시킨 다음, 상기 셀을 상술한 바와 같은 전해질로 함침시켰다.
2. Li-이온 배터리 셀의 전기화학적 성능
2.1 시간의 함수로서의 Li-이온 배터리 셀의 전위의 변화의 평가
방법
각각 방법 A, 방법 B 및 방법 C로 불리는 3종의 특정한 형성 방법을 상기 제조된 바와 같은 Li-이온 배터리 셀에 적용하였다.
방법 A는 셀 A로 불리는 Li-이온 배터리 셀에 적용된다. 방법 B는 셀 B로 불리는 셀에 적용되고, 방법 C는 셀 C로 불리는 셀에 적용된다.
비교 방법 A는 셀 A를 22℃로 가열하는 단계, 이어서 셀 A를 4.8 V의 전위까지 충전하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 방법 B는 셀 B를 40℃로 가열하는 단계, 이어서 셀 B를 4.8 V의 전위까지 충전하는 단계를 포함한다.
비교 방법 C는 셀 C를 50℃로 가열하는 단계, 이어서 셀 C를 4.8 V의 전위까지 충전하는 단계를 포함한다.
결과
도 1에서, 곡선 A, B 및 C는 각각 셀 A, B 및 C의 전위의 변화에 해당한다.
도 1은 셀 B 및 C가 셀 A의 거동과 상이한 전기화학적 거동을 보임을 명확히 나타낸다.
전위가 3.2 내지 3.3 V에 근접하는 경우, 3개의 곡선은 화학식 LiFePO4의 활성 재료의 산화환원 활성도에 상응하는 정체기(plateau)를 갖는다.
전위가 4.8 V에 근접하는 경우, 곡선 A는 리튬 옥살레이트의 산화환원 활성도에 상응하는 정체기를 갖는다. 그러나, 곡선 B 및 C는 전위가 대략 4.5 V인 경우 리튬 옥살레이트의 산화환원 활성도에 또한 상응하는 정체기를 갖는다.
따라서, 도 1은, 22로부터 40 내지 50℃로의 온도에서의 증가는 보다 낮은 전위에서 리튬 옥살레이트의 활성화를 가능하게 하여, 충전 종지 전위(end-of-charge potential)를 4.8 V까지 낮추는 것이 가능함을 나타낸다.
종래 Li-이온 배터리 전해질, 즉 카보네이트 용매를 기재로 하는 전해질은 5 V 초과의 전위에서 불안정하기 때문에, 이는 상당한 이점을 나타낸다.
2.2 사이클 수의 함수로서의 Li-이온 배터리 셀의 방전 용량 및 내부 저항의 변화의 평가
방법
본 방법은 단락 2.1에 주어진 바와 동일하다.
결과
도 2에서, 곡선 A1은 셀 A의 방전 용량의 변화에 해당하고, 곡선 A2는 셀 A의 내부 저항의 변화에 해당한다. 곡선 B1은 셀 B의 방전 용량의 변화에 해당하고, 곡선 B2는 셀 B의 내부 저항의 변화에 해당한다. 곡선 C1은 셀 C의 방전 용량의 변화에 해당하고, 곡선 C2는 셀 C의 내부 저항의 변화에 해당한다.
도 2는, 300 사이클 후 낮은 방전 용량이 관찰되고 (곡선 A1), 셀 A의 내부 저항이 사이클의 수에 따라 유의하게 증가함 (곡선 A2)을 나타낸다.
그러나, 곡선 B1 및 C1에 따라 셀 B 및 C에 대해 양호한 방전 용량이 관찰된다. 셀 C는 셀 B의 내부 저항 (곡선 B2)보다 더 높은 내부 저항 (곡선 C2)을 갖는다. 사실상, 과도한 온도 및 4.8 V의 전위는 희생 염인 리튬 옥살레이트의 활성화 시 전해질의 분해로 인하여 높은 내부 저항을 유발한다.
따라서, 낮고 안정한 내부 저항, 양호한 방전 용량 및 양호한 사이클링 거동을 동시에 얻기 위해 셀을 30 내지 45℃ 범위 내에서 40℃ 부근의 온도로 가열하는 것이 이상적임이 명확히 나타난다.
2.3 사이클 수의 함수로서의, 특정한 공극률 수준을 갖는 Li-이온 배터리 셀의 방전 용량 및 내부 저항의 변화의 평가
방법
본 발명에 따른 형성 방법 B를 셀 D, 셀 E 및 셀 F로 불리는 3종의 Li-이온 배터리 셀 (이들 각각은 양극을 포함하고, 각각의 양극은 각각 47%, 35% 및 42%의 3종의 상이한 공극률 수준을 갖고, 3종의 상이한 캘린더링 수준에 의해 얻어짐)에 적용하였다.
이에 따라, 비교 형성 방법 D를 셀 D에 적용하고; 본 발명에 따른 형성 방법 E를 셀 E에 적용하고; 비교 형성 방법 F를 셀 F에 적용하였다.
결과
도 3에서, 곡선 D1은 셀 D의 방전 용량의 변화에 해당하고, 곡선 D2는 셀 D의 저항의 변화에 해당한다. 곡선 E1은 셀 E의 방전 용량의 변화에 해당하고, 곡선 E2는 셀 E의 저항의 변화에 해당한다. 곡선 F1은 셀 F의 방전 용량의 변화에 해당하고, 곡선 F2는 셀 F의 저항의 변화에 해당한다.
도 3은 셀 D가 높은 내부 저항 (곡선 D2), 낮은 방전 용량 및 불량한 사이클링 거동 (곡선 D1)을 갖는 것을 나타낸다.
셀 E는 낮은 저항 (곡선 E2) 및 양호한 방전 용량 (곡선 E1)을 갖는다.
셀 F는 상대적으로 높은 내부 저항 (곡선 F2) 및 양호한 방전 용량 (곡선 F1)을 갖는다.
따라서, 양극에서 35%의 공극률 수준은, 낮고 안정한 내부 저항, 양호한 방전 용량 및 양호한 사이클링 거동을 동시에 얻는 것을 가능하게 한다는 것이 나타난다.
35%의 공극률 수준 초과에서는, 양극의 전기 전도도가 제한되고, 배터리의 저항이 극적으로 증가한다. 사실상, 배터리 성능은 급락한다.

Claims (10)

  1. 20 내지 35% 범위 내의 공극률 수준을 가지며 적어도 1종의 희생 염을 포함하는 양극 재료, 음극 재료, 세퍼레이터 및 전해질을 포함하는 리튬-이온 배터리 셀의 형성 방법으로서, 하기 연속적인 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 형성 방법:
    (a) 상기 셀을 30 내지 45℃ 범위 내의 온도 T1로 가열하는 단계;
    (b) 상기 셀을 4.8 V 이하의 전위까지 충전하는 단계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 희생 염이 Li2C2O4, LiN3, Li2C3O5, Li2C4O6, Li2C3O3, Li2C4O4, Li2C5O5, Li2C6O6, Li2N4O2 및 [Li2N2C2O2]n (n은 1 내지 100임)로부터 선택되 는 것인 형성 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 양극 재료가 양극의 총 중량에 대해 3 내지 10 중량%의 희생 염을 포함하는 것인 형성 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 양극 재료가 하기로부터 선택된 활성 재료를 포함하는 것인 형성 방법:
    - 감람석(olivine) 구조의 포스페이트 LivTaPO4 (여기서, 0 ≤ v ≤ 1이고, Ta는 Fe, Ni, Co, Mn 및 이들의 혼합물로부터 선택됨);
    - 화학식 Li1+u(MaDb)1-uO2의 재료 (여기서, 0.01 ≤ u ≤ 0.33이고, M은 Ni, Mn, Co 및 이들의 혼합물로부터 선택되고, D는 Na, Zn, Cd, Mg, Ti, Ca, Zr, Sr, Ba, Al 및 K로부터 선택된 1종 이상의 도핑 금속을 나타내고, 0 ≤ b ≤ 0.05이고, a + b = 1임); 및
    - LiMn2O4 및 LiNi0.5Mn1.5O4로부터 선택된 스피넬 구조의 재료.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 양극 재료가 1종 이상의 결합제를 포함하는 것인 형성 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 음극 재료가 흑연을 기재로 하는 것인 형성 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전해질이 1종 이상의 리튬 염을 포함하는 것인 형성 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 리튬 염(들)이 리튬 비스[(트리플루오로메틸)술포닐]이미드 (LiN(CF3SO2)2), 리튬 트리플루오로메탄 술포네이트 (LiCF3SO3), 리튬 비스(옥살라토)보레이트 (LiBOB), 리튬 비스(퍼플루오로에틸술포닐)이미드 (LiN(CF3CF2SO2)2), LiClO4, LiAsF6, LiPF6, LiBF4, LiI, LiCH3SO3, LiB(C2O4)2, LiRFSOSRF, LiN(RFSO2)2, 및 LiC(RFSO2)3으로부터 선택되며, RF는 플루오린 원자, 및 1 내지 8개의 탄소 원자를 포함하는 퍼플루오로알킬 기로부터 선택된 기인 형성 방법.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전해질이, 에틸 및 메틸 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트 및 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 1종의 용매 및 에틸렌 카보네이트를 포함하는 용매의 혼합물을 포함하는 것인 형성 방법.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 온도 T1이 35 내지 45℃ 범위 내인 형성 방법.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102270113B1 (ko) * 2017-05-25 2021-06-28 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지용 양극의 제조방법, 이와 같이 제조된 이차전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR102465819B1 (ko) 2017-09-19 2022-11-11 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지용 양극 및 이를 포함하는 이차전지
WO2019059655A2 (ko) * 2017-09-19 2019-03-28 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극 및 이를 포함하는 이차전지
EP3823073A4 (en) * 2018-10-30 2021-08-25 LG Chem, Ltd. LITHIUM ACCUMULATOR
KR102567964B1 (ko) * 2018-11-02 2023-08-17 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬 이차전지
CN110233301B (zh) * 2019-07-14 2022-02-18 河南电池研究院有限公司 一种钛酸锂电池的制备方法
CN110544793A (zh) * 2019-07-25 2019-12-06 珠海冠宇电池有限公司 一种电解液及其制备方法和锂离子电池
US20210143426A1 (en) * 2019-11-13 2021-05-13 Enevate Corporation Sacrificial salts in li-rich, defect anti-fluorite compounds in cathodes for prelithiation in lithium ion batteries
CN111284366B (zh) * 2020-03-02 2023-06-02 潍柴新能源商用车有限公司 一种动力电池充电加热回路、其控制方法及电动汽车
CN112271280B (zh) * 2020-10-22 2023-01-13 欣旺达电动汽车电池有限公司 复合正极材料及其制备方法和锂离子电池
CN113644326B (zh) * 2021-10-18 2022-01-04 北京金羽新能科技有限公司 一种水系锌离子电池及化成方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014157417A1 (ja) * 2013-03-26 2014-10-02 日産自動車株式会社 非水電解質二次電池
US20150064568A1 (en) * 2013-08-30 2015-03-05 Sila Nanotechnologies Inc. Electrolyte or electrode additives for increasing metal content in metal-ion batteries

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1298066C (zh) * 2000-12-28 2007-01-31 索尼公司 正极活性材料和非水电解质二次电池
FR2961634B1 (fr) * 2010-06-17 2013-02-15 Centre Nat Rech Scient Procede pour l'elaboration d'une batterie au lithium ou au sodium
US9166222B2 (en) * 2010-11-02 2015-10-20 Envia Systems, Inc. Lithium ion batteries with supplemental lithium
US20140315104A1 (en) * 2011-12-14 2014-10-23 Dow Global Technologies Llc Lithium Battery Electrodes Containing Lithium Oxalate
CN103441236B (zh) * 2013-09-11 2017-10-13 东莞新能源科技有限公司 锂离子电池阴极片、锂离子电池及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014157417A1 (ja) * 2013-03-26 2014-10-02 日産自動車株式会社 非水電解質二次電池
US20150064568A1 (en) * 2013-08-30 2015-03-05 Sila Nanotechnologies Inc. Electrolyte or electrode additives for increasing metal content in metal-ion batteries

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