本發(fā)明涉及一種鋰二次電池,更詳細地,涉及一種壽命特性和貫穿穩(wěn)定性優(yōu)異的鋰二次電池。
背景技術:
:隨著電子、通信、計算機產(chǎn)業(yè)的急速發(fā)展,諸如攝像機、手機、筆記本電腦等便攜式電子通信設備正飛躍發(fā)展。因此,對于作為能夠驅動它們的動力源的鋰二次電池的需求也在日益增加。特別是,作為環(huán)保動力源在電動汽車、不間斷電源裝置、電動工具及人造衛(wèi)星等中的應用方面,除了韓國以外,日本、歐洲和美國等也在進行廣泛的研發(fā)。目前使用的二次電池中,在1990年代初開發(fā)的鋰二次電池的結構為:陰極電極、其為能夠吸收及釋放鋰離子的碳材料等;陽極電極,其由含有鋰的氧化物等制成;以及非水電解液,其為在混合有機溶劑中溶解有適當量的鋰鹽的電解液。但是,隨著鋰二次電池的應用范圍的擴大,需要在高溫或低溫等更加惡劣的環(huán)境中使用鋰二次電池的情況日益劇增。但是,將作為鋰二次電池的陽極活性物質(zhì)使用的鋰過渡金屬氧化物或復合氧化物以電充滿的狀態(tài)在高溫下貯存時,金屬成分從陽極電極脫離,從而在熱方面處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。另外,因外部的沖擊而產(chǎn)生強制性的內(nèi)部短路時,電池內(nèi)部的發(fā)熱量會急劇上升而起火。為了解決這些問題,韓國公開專利第2006-0134631號中公開有核部和殼部由相互不同的鋰過渡金屬氧化物組成的核-殼結構的陽極活性物質(zhì),然而,壽命特性的提高程度和電池的穩(wěn)定性還是不足?!粳F(xiàn)有技術文獻】【專利文獻】韓國公開專利第2006-0134631號技術實現(xiàn)要素:要解決的技術問題本發(fā)明的目的在于,提供一種壽命特性和貫穿穩(wěn)定性優(yōu)異的鋰二次電池。技術方案本發(fā)明涉及一種鋰二次電池,所述鋰二次電池包含陽極電極、陰極電極及插入在所述陽極電極與陰極電極之間的分離膜,所述陽極電極包含含有鋰-金屬氧化物的陽極活性物質(zhì),所述鋰-金屬氧化物中的至少一種金屬在中心部到表面部之間具有濃度梯度區(qū)域,所述分離膜包含基材薄膜及形成在所述基材薄膜的至少一個面上的陶瓷涂布層。本發(fā)明的鋰二次電池中,用于形成所述鋰-金屬氧化物的金屬中的另一種金屬從中心部到表面部可具有一定的濃度。本發(fā)明的鋰二次電池中,所述鋰-金屬氧化物可包含:第一金屬,其在中心部到表面部之間具有濃度增加的濃度梯度區(qū)域;以及第二金屬,其在中心部到表面部之間具有濃度減小的濃度梯度區(qū)域。本發(fā)明的鋰二次電池中,所述鋰-金屬氧化物用下述化學式1表示,并且在下述化學式1中,m1、m2及m3中的至少一種可以在中心部到表面部之間具有濃度梯度區(qū)域,[化學式1]lixm1am2bm3coy(式中,m1、m2及m3選自ni、co、mn、na、mg、ca、ti、v、cr、cu、zn、ge、sr、ag、ba、zr、nb、mo、al、ga及b,并且,0<x≤1.1,2≤y≤2.02,0≤a≤1,0≤b≤1,0≤c≤1,0<a+b+c≤1)。本發(fā)明的鋰二次電池中,所述m1、m2及m3中的至少一種可以在中心部到表面部之間具有濃度增加的濃度梯度區(qū)域,其余的可以在中心部到表面部之間具有濃度減小的濃度梯度區(qū)域。本發(fā)明的鋰二次電池中,所述m1、m2及m3中的任一種可以在中心部到表面部之間具有濃度增加的濃度梯度區(qū)域,另一種可以在中心部到表面部之間具有濃度減小的濃度梯度區(qū)域,其余的一種從中心部到表面部可以具有一定的濃度。本發(fā)明的鋰二次電池中,所述m1、m2及m3可以分別是ni、co及mn。本發(fā)明的鋰二次電池中,所述m1可以為ni,且0.6≤a≤0.95及0.05≤b+c≤0.4。本發(fā)明的鋰二次電池中,所述m1可以為ni,且0.7≤a≤0.9及0.1≤b+c≤0.3的關系。本發(fā)明的鋰二次電池中,所述陶瓷涂布層可以包含平均粒徑為0.01~2.0μm的陶瓷粉。本發(fā)明的鋰二次電池中,所述陶瓷涂布層可以包含以涂布層的總重量計為80~97重量%的陶瓷粉。本發(fā)明的鋰二次電池中,所述陶瓷涂布層可包含作為金屬氧化物的陶瓷粉,所述金屬氧化物包含選自鋁(al)、鈦(ti)、鋯(zr)、鋇(ba)、鎂(mg)、硼(b)、釔(y)、鋅(zn)、鈣(ca)、鎳(ni)、硅(si)、鉛(pb)、鍶(sr)、錫(sn)及銫(ce)中的至少一種金屬。本發(fā)明的鋰二次電池中,所述陶瓷涂布層可包含選自al2o3、tio2、zro2、y2o3、zno、cao、nio、mgo、sio2、sic、al(oh)3、alo(oh)、batio3、pbtio3、pzt、plzt、pmn-pt、hfo2、srtio3、sno3及ceo2中的至少一種陶瓷粉。本發(fā)明的鋰二次電池中,形成在所述分離膜的一個面上的陶瓷涂布層的厚度可以為1~10μm。本發(fā)明的鋰二次電池中,所述陶瓷涂布層的總厚度的和可以為2~20μm。有益效果本發(fā)明的鋰二次電池通過組合包含具有濃度梯度區(qū)域的金屬的陽極活性物質(zhì)和形成有陶瓷涂布層的分離膜,能夠顯示出壽命特性和貫穿耐久性顯著改善的效果。附圖說明圖1是概略地示出用于構成鋰-金屬氧化物的金屬元素的濃度測定位置的圖。圖2是實施例1的鋰-金屬氧化物的截面照片。圖3是實施例13的鋰-金屬氧化物的截面照片。圖4是比較例1的鋰-金屬氧化物的截面照片。具體實施方式本發(fā)明涉及一種鋰二次電池,更詳細地,涉及一種因具有下述組成,從而壽命特性顯著提高且表現(xiàn)出優(yōu)異的貫穿耐久性的鋰二次電池,所述鋰二次電池包含陽極電極、陰極電極及插入在所述陽極電極與陰極電極之間的分離膜,所述陽極電極包含含有鋰-金屬氧化物的陽極活性物質(zhì),所述鋰-金屬氧化物中的至少一種金屬在中心部到表面部之間具有濃度梯度區(qū)域,所述分離膜包含基材薄膜及形成在所述基材薄膜的至少一個面上的陶瓷涂布層。以下,對本發(fā)明進行更加詳細的說明。本發(fā)明涉及一種鋰二次電池,所述鋰二次電池包含:涂布有陽極活性物質(zhì)的陽極電極、涂布有陰極活性物質(zhì)的陰極電極,以及插入在所述陽極電極與陰極電極之間且形成有陶瓷涂布層的分離膜。陽極電極本發(fā)明的陽極電極包含具有特定的濃度梯度的鋰-金屬氧化物。用于本發(fā)明的陽極活性物質(zhì)包含含有鋰-金屬氧化物的陽極活性物質(zhì),所述鋰-金屬氧化物中的至少一種金屬在中心部到表面部之間具有濃度梯度區(qū)域。這種陽極活性物質(zhì)與沒有濃度變化的陽極活性物質(zhì)相比,具有卓越的壽命特性。在本發(fā)明中,鋰-金屬氧化物中的金屬在中心部到表面部之間具有濃度梯度區(qū)域是指,除了鋰之外的金屬在鋰-金屬氧化物粒子的中心部到表面部之間具有一定傾向變化的濃度分布區(qū)域。所述濃度分布區(qū)域(即,濃度梯度區(qū)域)只要位于中心部到表面部之間即可,位置不受特別的限定。一定傾向是指濃度變化趨勢為減小或增加,但不排除在一部分支點具有與那些趨勢相反的值。在本發(fā)明中,粒子的中心部是指從活性物質(zhì)粒子的正中央到半徑為0.1μm以內(nèi)的部分,粒子的表面部是指從粒子的最外殼到0.1μm以內(nèi)的部分。本發(fā)明的陽極活性物質(zhì)至少包含一種具有濃度梯度的金屬。因此,作為一個實施例,可以包含:第一金屬,其在中心部到表面部之間具有濃度增加的濃度梯度區(qū)域;以及第二金屬,其在中心部到表面部之間具有濃度減小的濃度梯度區(qū)域。所述第一金屬或第二金屬可以相互獨立地為一種以上的金屬。作為本發(fā)明的另一實施例,本發(fā)明的陽極活性物質(zhì)可以包含在中心部到表面部之間具有一定的濃度的金屬。作為本發(fā)明的陽極活性物質(zhì)的具體例,可以例舉如用下述化學式1表示的鋰-金屬氧化物,在下述化學式1中,m1、m2及m3中的至少一種在中心部到表面部之間具有濃度梯度:[化學式1]lixm1am2bm3coy(式中,m1、m2及m3選自ni、co、mn、na、mg、ca、ti、v、cr、cu、zn、ge、sr、ag、ba、zr、nb、mo、al、ga及b,并且,0<x≤1.1,2≤y≤2.02,0≤a≤1,0≤b≤1,0≤c≤1,0<a+b+c≤1)。在本發(fā)明的一個實施例中,m1、m2及m3中的至少一種可以在中心部到表面部之間具有濃度增加的濃度梯度區(qū)域,其余的可以在中心部與表面部之間具有濃度減小的濃度梯度區(qū)域。在本發(fā)明的另一實施例中,m1、m2及m3中的任一種可以在中心部到表面部之間具有濃度增加的濃度梯度區(qū)域,另一種可以在中心部到表面部之間具有濃度減小的濃度梯度區(qū)域,其余的一種可以從中心部到表面部具有一定的濃度。作為本發(fā)明的具體例,m1、m2及m3分別可以是ni、co及mn。本發(fā)明的鋰-金屬氧化合物中的鎳(ni)含量可以相對多。使用鎳時,雖然有助于改善電池的容量,但是在現(xiàn)有的陽極活性物質(zhì)的結構中,當鎳的含量多時,會降低壽命,而本發(fā)明的陽極活性物質(zhì)即使在鎳的含量多時也不會降低壽命特性。因此,本發(fā)明的陽極活性物質(zhì)在維持高容量的同時,還能夠顯示出優(yōu)異的壽命特性。例如,在本發(fā)明的鋰-金屬氧化物中,鎳的摩爾比可以為0.6~0.95,優(yōu)選為0.7~0.9。即,在所述化學式1中,當m1為ni時,可以為0.6≤a≤0.95和0.05≤b+c≤0.4,優(yōu)選為0.7≤a≤0.9和0.1≤b+c≤0.3。對于本發(fā)明的鋰-金屬氧化物的粒子形狀不作特別的限定,但是,優(yōu)選地,一次粒子可以具有棒形(rod-type)形狀。對本發(fā)明的鋰-金屬氧化物的粒子大小不作特別的限定,例如,可以是3~25μm。本發(fā)明的陽極活性物質(zhì)可以在前述的鋰-金屬氧化物上進一步設置有涂布層。涂布層可以包含金屬或金屬氧化物而形成,例如,可以包含al、ti、ba、zr、si、b、mg、p及其合金,或者可以包含所述金屬的氧化物。根據(jù)需要本發(fā)明的陽極活性物質(zhì)可以為前述的鋰-金屬氧化物中摻雜有金屬的陽極活性物質(zhì)。可摻雜的金屬可以例舉如al、ti、ba、zr、si、b、mg、p、v、w等。這些可以單獨使用,或者混合兩種以上來使用。本發(fā)明的鋰-金屬氧化物可通過共沉淀法來制備。下面,對本發(fā)明的陽極活性物質(zhì)的制備方法的一個實施例進行說明。首先,制備用于形成中心部的金屬鹽水溶液,然后制備用于形成表面部的金屬鹽水溶液。然后,根據(jù)所需的濃度梯度混合所述用于形成中心部的金屬鹽水溶液和所述用于形成表面部的金屬鹽水溶液,同時在反應器中混合螯合劑和堿性水溶液,從而制備出在中心部到表面部之間具有一種以上的金屬元素的濃度梯度的沉淀物。對所制備的沉淀物進行熱處理之后,與鋰鹽混合,然后再次進行熱處理,則能夠獲得本發(fā)明的陽極活性物質(zhì)。本發(fā)明的陽極電極可通過以下方法來制備,即,通過在所述陽極活性物質(zhì)中添加溶劑、并根據(jù)需要混合粘合劑、導電材料及分散材料等并攪拌,從而制備合劑,然后將該合劑涂布(coating)于金屬材料的集電體上并壓縮,然后進行干燥。粘合劑可以不受特別的限定地使用本領域中使用的粘合劑,例如,可以將聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(pvdf-co-hfp)、聚偏二氟乙烯(polyvinylidenefluoride,pvdf)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)等的有機類粘合劑,或者是丁苯橡膠(sbr)等的水類粘合劑與諸如羧甲基纖維素(cmc)的增稠劑一起使用。導電材料可以不受特別限定地使用常規(guī)的導電性碳材料。金屬材料的集電體,只要是導電性高,并且所述陽極電極或陰極活性物質(zhì)的合劑能夠容易粘附的金屬,并且在電池的電壓范圍內(nèi)沒有反應性的金屬材料,則均可以使用。作為陽極電極集電體的非限定性例有鋁、鎳或通過它們的組合而制造的箔等。作為陰極電極集電體的非限定性例有銅、金、鎳或銅合金或通過它們的組合來制備的箔等。陰極電極對本發(fā)明的陰極電極不作特殊限制,只要是本領域中通常使用的,則均可使用。本發(fā)明中可使用的陰極活性物質(zhì),只要是能夠吸收及脫離鋰離子的本領域公知的陰極活性物質(zhì),則可以不受限定地使用。例如,可以使用結晶碳、非晶碳、碳復合體、碳纖維等的碳材料;鋰金屬、鋰和其它元素的合金、硅或錫等。非結晶碳有硬碳、焦炭、在1500℃以下煅燒而得的中間相炭微球(mesocarbonmicrobead:mcmb)、中間相瀝青基類纖維炭(mesophasepitch-basedcarbonfiber:mpcf)等。結晶碳有石墨類材料,具體為天然石墨、石墨焦炭、石墨化中間相炭微球、石墨化中間相瀝青基類纖維炭等。與鋰形成合金的其它元素可使用鋁、鋅、鉍、鎘、銻、硅、鉛、錫、鎵或銦。本發(fā)明中所使用的石墨的大小不受特別限定,其平均粒徑可以為5~30μm。本發(fā)明的陰極電極可通過以下方法來制備,即,在前述的陰極活性物質(zhì)中添加溶劑、并根據(jù)需要混合粘合劑、導電材料、分散材料等并攪拌,從而制備合劑,然后將制備的合劑涂布(coating)于金屬材料的集電體上并壓縮后進行干燥而制備,所述溶劑、粘合劑、導電材料、分散材料和制備方法可以使用與前述的陽極電極相同的材料和方法。分離膜本發(fā)明的分離膜插入于陽極電極與陰極電極之間,并且起到使它們相互絕緣的作用,因此,至少在一面上包含陶瓷涂布層。本發(fā)明的二次電池,通過使用前述的涂布有陽極活性物質(zhì)的陽極電極和涂覆有陶瓷的分離膜,從而與具有相同組成的濃度梯度的陽極電極相比,壽命特性優(yōu)異,并且,即使使用陶瓷涂布層的厚度相對薄的分離膜,也能夠顯著提高對于貫穿評價的安全性。對于貫穿評價,當二次電池受到外部沖擊而被貫穿時,被貫穿的部位上的發(fā)熱量會急劇增加,電池內(nèi)部的分離膜會收縮,兩個電極相互露出而導致電極之間產(chǎn)生短路,從而會使進一步導致起火及爆炸的可能性變高。而本發(fā)明的二次電池同時使用前述的涂覆有陽極活性物質(zhì)的陽極電極與涂覆有陶瓷的分離膜,從而能夠通過減少電池的發(fā)熱量來顯著提高穩(wěn)定性(貫穿評價穩(wěn)定性)。本發(fā)明的分離膜可以通過在基材薄膜的至少一面上涂布含有陶瓷粉的陶瓷涂覆用組合物來形成陶瓷涂布層。本發(fā)明中可使用的基材薄膜可以為常規(guī)的多孔性高分子薄膜,例如,可單獨使用多孔性高分子薄膜,或者將它們層壓而使用,所述多孔性高分子薄膜由諸如乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物及乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物等的聚烯烴類高分子制成,或者可以使用常規(guī)的多孔型無紡布,例如,由高熔點的玻璃纖維、聚對苯二甲酸乙二酯纖維等構成的無紡布,但并不限定于此。將所述基材薄膜用于電池的方法除了有通常的卷曲(winding)方法外,還可以采用分離膜和電極的層壓(lamination,stack)以及折疊(folding)等。本發(fā)明中可使用的陶瓷粉的平均粒徑可以為0.01~2.0μm,優(yōu)選為0.3~1.5μm。當滿足所述范圍時,能夠維持適當?shù)姆稚⑿?。所述陶瓷粉可以是含有鋁(al)、鈦(ti)、鋯(zr)、鋇(ba)、鎂(mg)、硼(b)、釔(y)、鋅(zn)、鈣(ca)、鎳(ni)、硅(si)、鉛(pb)、鍶(sr)、錫(sn)及銫(ce)中的至少一種金屬的氧化物,具體地,所述氧化物可以是al2o3、tio2、zro2、y2o3、zno、cao、nio、mgo、sio2、sic、al(oh)3、alo(oh)、batio3、pbtio3、pzt、plzt、pmn-pt、hfo2、srtio3、sno3、ceo2等,但不限定于此。這些可以單獨使用,或者混合兩種以上來使用。以涂布層的總重量計,可以包含80至97重量%的所述陶瓷粉,優(yōu)選地,可以包含90至95重量%。當滿足所述范圍時,能夠維持適當?shù)姆稚⑿?。本發(fā)明的陶瓷涂覆用組合物除了包含所述陶瓷粉外,還可以包含粘合劑樹脂、溶劑、其它添加劑等。在本發(fā)明中可使用的粘合劑樹脂有聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(polyvinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene)、聚偏二氟乙烯-三氯乙烯共聚物(polyvinylidenefluoride-co-trichloroethylene)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚丙烯晴(polyacrylonitrile)、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone)、聚醋酸乙烯酯(polyvinylacetate)、聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(polyethylene-co-vinylacetate)、聚酰亞胺(polyimide)、聚氧化乙烯(polyethyleneoxide)、醋酸纖維素(celluloseacetate)、乙酸丁酸纖維素(celluloseacetatebutyrate)、醋酸丙酸纖維素(celluloseacetatepropionate)、氰乙基普魯蘭多糖(cyanoethylpullulan)、氰乙基聚乙烯醇(cyanoethylpolyvinylalcohol)、氰乙基纖維素(cyanoethylcellulose)、氰乙基蔗糖(cyanoethylsucrose)、普魯蘭多糖(pullulan)、羧甲基纖維素(carboxylmethylcellulose)、聚乙烯醇(polyvinylalcohol)等,但不限定于此。本發(fā)明中可使用的溶劑有四氯乙烷(tetrachloroethane)、二氯甲烷(methylenechloride)、氯仿(chloroform)、1,1,2-三氯乙烷(1,1,2-trichloroethane)、四氫呋喃(tetrahydrofuran)、1,4-二惡烷(1,4-dioxane)、氯苯(chlorobenzene)、環(huán)己酮(cyclohexanone)、二甲基甲酰胺(dimethylformamide)、丙酮(acetone)、二甲基乙酰胺(dimethylacetamide)、二甲基亞砜(dimethylsulfoxide)、n-甲基-2-吡咯烷酮(n-methyl-2-pyrrolidone)等,這些可以單獨使用,或者混合兩種以上來使用。本發(fā)明的陶瓷涂布層的形成方法不受特別限定,但是可以使用例如有棒(bar)涂法、棒(rod)涂布法、模具(die)涂布法、線(wire)涂法、逗號(comma)涂布法、凹版(microgravure/gravure)涂布、浸(dip)涂法、噴霧(spray)涂布法、旋轉(spin)涂布法,可以使用它們的混合方式及變形方式等。本發(fā)明的涂布于基材薄膜的任一面上的陶瓷涂布層的厚度不受特別限定,但是,例如,可以為1為10μm,優(yōu)選地,可以為2~7μm。陶瓷涂布層被貫穿時,通過抑制隔膜的收縮能夠更加提高電池的貫穿穩(wěn)定性,并且對抑制壽命的急劇下降也有效。另外,本發(fā)明的陶瓷涂布層形成在基材薄膜的兩面上時,陶瓷涂布層的總厚度的和可以為2~20μm。當滿足所述范圍時,能夠更加提高電池的貫穿穩(wěn)定性,并且優(yōu)選地形成在兩面上。另外,本發(fā)明的鋰二次電池可以進一步包含非水電解液,并且非水電解液包含作為電解質(zhì)的鋰鹽和有機溶劑,鋰鹽可以不受限制地使用在鋰二次電池的電解液中通常使用的鋰鹽,作為有機溶劑,代表性地可以使用碳酸丙烯酯(propylenecarbonate,pc)、碳酸乙烯酯(ethylenecarbonate,ec)、碳酸二乙酯(diethylcarbonate,dec)、碳酸二甲酯(dimethylcarbonate,dmc)、碳酸甲乙酯(emc)、碳酸甲丙酯、碳酸二丙酯、二甲亞砜(dimethylsulfoxide)、乙腈、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、碳酸亞乙烯酯、環(huán)丁砜、γ-丁內(nèi)酯、亞硫酸丙烯酯以及四氫呋喃中的任一種或它們中的兩種以上的混合物等。將非水電解液注入到由陽極電極、陰極電極以及插入在陽極電極與陰極電極之間的分離膜組成的電極結構體中,從而制備鋰二次電池。本發(fā)明的鋰二次電池的外形不受特別限制,可以為使用罐的圓筒形、四邊形、袋(pouch)形或硬幣(coin)形等。下面,為了幫助理解本發(fā)明而提出優(yōu)選的實施例,但這些實施例僅是為了示例本發(fā)明,并不限定附加的權利要求保護范圍,在本發(fā)明的范疇和技術思想范圍內(nèi)對實施例可以進一步實施多種變更和修改對本領域技術人員來說是顯而易見的,這些變更和修改均屬于附加的權利要求保護范圍。實施例1<陽極電極>將在所述中心部與表面部之間的區(qū)域具有鎳和錳的濃度梯度的鋰-金屬氧化物(cam-1)作為陽極活性物質(zhì)使用,所述陽極活性物質(zhì)的整體組成為lini0.8co0.1mn0.1o2,中心部的組成為lini0.83co0.10mn0.07o2,表面的組成為lini0.78co0.10mn0.12o2;將超導電乙炔炭黑(denkablack)作為導電材料使用、將聚偏二氟乙烯(pvdf)作為粘合劑使用,并以92:5:3的各質(zhì)量比組成來制備陽極電極合劑,然后將該陽極電極合劑涂布于鋁基材上,然后進行干燥及壓制,從而制備出陽極電極。作為參考,所制備的鋰-金屬氧化物的濃度梯度如下表1中所示,濃度測定位置如圖1所示。測定位置為,對于粒子的中心到表面的距離為4.8μm的鋰-金屬氧化物中,從中心開始以0.4μm的間隔進行測定。表1<陰極電極>將包含93重量%的作為陰極活性物質(zhì)的天然石墨(d002)、5重量%的作為導電材料的鱗片型(flaketype)導電材料ks6、1重量%的作為粘合劑的丁苯橡膠(sbr)及1重量%的增稠劑羧甲基纖維素(cmc)的陰極電極漿料涂布在銅基材上,然后進行干燥及壓制,從而制備出陰極活性物質(zhì)層。<分離膜>在厚度為16μm的聚乙烯材料的上部和下部分別形成1μm的陶瓷涂布層(a-1),所述陶瓷涂布層中勃姆石(boehmite,alo(oh))與丙烯酸類粘合劑的重量比為90:10。<電池>將陽極電極和陰極電極分別以適當?shù)拇笮∵M行沖口加工(notching)并將其層壓,然后在陽極電極與陰極電極之間插入設置有所制備的陶瓷層的分離膜而構成電池,并分別對陽極電極的極耳(tab)部分和陰極電極的極耳部分進行焊接。將經(jīng)過焊接的陽極電極/分離膜/陰極電極的組合體放入袋中,然后密封除了電解液注液部面以外的三面。這時使有極耳的部分包含在封裝部位中。向剩余的一個部分注入電解液,并且密封剩下的一個面,然后實施浸漬12個小時以上。用碳酸乙烯酯/碳酸甲乙酯/碳酸二乙酯(25/45/30;體積比)的混合溶劑制備1m的lipf6溶液,然后,添加1wt%的碳酸亞乙烯酯(vc)、0.5wt%的1,3-丙烯磺內(nèi)酯(propenesultone)(prs)及0.5wt%的二草酸硼酸鋰(libob),將由此獲得的溶液作為電解液使用。然后,以相當于0.25c的電流(2.5a)來實施預充電(pre-charging)36分鐘。一個小時后,進行排氣(degasing),并實施陳化(ageing)24小時以上后,實施化成充放電(充電條件:cc-cv0.2c4.2v0.05c切斷(cut-off),放電條件:cc0.2c2.5v切斷)。然后,實施標準充放電(充電條件:cc-cv0.5c4.2v0.05c切斷,放電條件:cc0.5c2.5v切斷)。實施例13將將在中心部與表面部之間中,表面部部分具有鎳和錳的濃度梯度的鋰-金屬氧化物(cam-2)作為陽極活性物質(zhì)使用,所述陽極活性物質(zhì)的整體組成為lini0.80co0.11mn0.09o2,中心部的組成為lini0.802co0.11mn0.088o2,表面部的組成為lini0.77co0.11mn0.12o2,將超導電乙炔炭黑作為導電材料使用;將聚偏二氟乙烯作為粘合劑使用,并以92:5:3的各質(zhì)量比組成來制備陽極電極漿料,然后將該陽極電極漿料涂布于鋁基材上,然后進行干燥及壓制,從而制備出陽極電極。作為參考,所制備的鋰-金屬氧化物的濃度梯度如下表2中所示,濃度測定位置如圖1所示。測定位置為,對于粒子的中心到表面的距離為4.8μm的鋰-金屬氧化物中,從中心開始以0.4μm的間隔進行測定。表2位置nicomn10.8020.1100.08820.8010.1110.08830.8020.1100.08840.8020.1100.08850.8030.1110.08660.8020.1100.08870.8020.1100.08880.8020.1090.08990.8010.1100.089100.8020.1100.088110.8020.1080.090120.8000.1100.090130.7700.1100.120比較例1除了將粒子整體上具有均勻的組成的lini0.8co0.1mn0.1o2(以下稱為ncm811)作為陽極活性物質(zhì)以外,通過與實施例1相同的方式制備電池。實施例2至26和比較例2至6除了按照下述表3中記載的成分和厚度范圍來形成電池之外,通過與實施例1相同的方式制備電池。表3試驗方法1.常溫壽命特性利用在實施例和比較例中制備的電池反復進行充電(cc-cv2.0c4.2v0.05c切斷)和放電(cc2.0c2.75vcut-off)500次后,以相對于第一次放電容量的%來計算第500次的放電容量,從而測定常溫壽命特性。將其結果記載在下面表4中。2.貫穿穩(wěn)定性評價對于實施例和比較例中制備的電池,在外部用釘子貫穿,然后確認是否發(fā)生起火及爆炸。將其結果記載在下面表4中。表4參見所述表4,可以確認實施例的電池與比較例的電池相比,顯示出優(yōu)異的壽命特性和貫穿穩(wěn)定性。具體地,對具有相同厚度的陶瓷涂布層的實施例1~6與比較例1~6進行比較的結果,可以知到當使用本發(fā)明的陽極活性物質(zhì)時,從陶瓷涂布層的總厚度為4μm時開始,貫穿評價結果為未起火,然而,當使用與本發(fā)明不同的陽極活性物質(zhì)時,直到陶瓷涂布層的總厚度為10μm以上時,貫穿評價結果才顯示為未起火??梢钥闯?,使用與實施例1相同的陶瓷粉末,且陶瓷粉末和粘合劑的比例使用95重量%:5重量%的實施例26,在陶瓷涂布層的總厚度為2μm時也未起火。另外,可以確認當使用具有均勻的組成的陽極活性物質(zhì)時,隨著陶瓷涂布層增厚,電池的壽命特性顯著降低,然而,當使用本發(fā)明的陽極活性物質(zhì)時,即使陶瓷涂布層的厚度增加,也不會對壽命特性產(chǎn)生大的影響,因此其壽命特性優(yōu)異。當前第1頁12