[0069] 在本申请的示例性实施方式中，硅类活性材料可以包括金属杂质，并且在这种情况下，金属杂质是可以在硅类活性材料的纯化期间产生的杂质，并且其含量可以是基于100重量份的硅类活性材料的1重量份或更少。

[0070] 在本申请的示例性实施方式中，对于硅类活性材料，具体地，纯硅(Si)可以被用作硅类活性材料。使用纯硅(Si)作为硅类活性材料可以意指，基于如上所述的总共100重量份的硅类活性材料，未结合到其它颗粒或元件的纯Si颗粒(SiOx(x＝0))被包括在以上范围内。

[0071] 本发明的活性材料的平均粒径(D50)可以是100nm至20μm，具体地500nm至15μm，并且更具体地1μm至10μm。当平均粒径在以上范围内时，颗粒的比表面积在合适的范围内，使得电极浆料的粘度形成在适当的范围内。因此，构成电极浆料的颗粒被均匀地分散。另外，当活性材料的大小的值等于或大于该范围的下限值时，由于由电极浆料中的导电材料和结合剂制成的组合物，活性材料颗粒与导电材料之间的接触面积是优异的，使得维持导电网络的可能性增加，由此提高容量保持率。同时，当平均粒径满足以上范围时，排除过大的活性材料颗粒，使得形成平整的电极表面。因此，可以防止充电和放电期间的电流密度不均匀现象。

[0072] 在本申请的示例性实施方式中，活性材料通常具有特征BET表面积。活性材料的2 2 2
BET表面积优选地为0.01至150.0m/g，更优选地0.1至100.0m/g，特别优选地0.2至80.0m /
2
g和最优选地0.2至18.0m/g。按照DIN 66131(使用氮气)测量BET表面积。

[0073] 在本申请的示例性实施方式中，可以包括基于100重量份的电极活性材料层组合物的60重量份或更多的量的活性材料。

[0074] 在另一示例性实施方式中，可以包括基于100重量份的电极活性材料层组合物的60重量份或更多、优选地65重量份或更多和更优选地70重量份或更多、以及95重量份或更少、优选地90重量份或更少和更优选地80重量份或更少的量的活性材料。

[0075] 根据本申请的电极活性材料层组合物使用即使当在以上范围内使用具有显著高容量的硅类活性材料时，也可以控制充电和放电期间的体积膨胀率的导电材料和结合剂。因此，即使当硅类活性材料被包括在以上范围内时，电极活性材料层组合物也没有使电极性能劣化，并且在充电和放电时具有优异的输出特性。

[0076] 在本申请的示例性实施方式中，活性材料可以具有非球形形状，并且其球度(圆度)为例如0.9或更小、例如0.7至0.9、例如0.8至0.9和例如0.85至0.9。

[0077] 在本申请中，球度(圆度)由下面的式1确定，在式1中A是面积并且P是边界线。

[0078] [式1]

[0079] 4πA/P2

[0080] 在现有技术中，通常仅使用石墨类化合物作为负极活性材料。然而，近年来，随着对高容量电池需求的增加，为了增加容量，混合和使用硅类化合物的尝试正在增加。然而，硅类化合物的局限性在于，体积在充电/放电期间迅速膨胀，从而导致电极活性材料层中形成的导电路径受损，从而使电池的性能劣化。

[0081] 因此，在本申请的示例性实施方式中，电极导电材料可以包括从由点状导电材料、线性导电材料和平面导电材料组成的组中选择的一种或更多种。

[0082] 在本申请的示例性实施方式中，可以使用点状导电材料以改善电极的导电性，并且优选地具有导电性而不引起化学变化。具体地，导电材料可以是从由天然石墨、人造石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑(Ketjen black)、槽法炭黑、炉黑、灯黑、热黑、导电纤维、碳氟化合物、铝粉、镍粉、氧化锌、钛酸钾、氧化钛和聚亚苯基衍生物组成的组中选择的至少一种，并且优选地按照高导电性和优异的可分散性，可以包括炭黑。

[0083] 在本申请的示例性实施方式中，点状导电材料可以具有40m2/g或更大和70m2/g或2 2 2 2
更小、优选地45m /g或更大和65m/g或更小、和更优选地50m /g或更大和60m /g或更小的BET比表面积。

[0084] 在本申请的示例性实施方式中，点状导电材料的粒径可以是10nm至100nm，优选地20nm至90nm和更优选地20nm至60nm。

[0085] 在本申请的示例性实施方式中，导电材料可以包括平面导电材料。

[0086] 平面导电材料可以通过增加电极中硅颗粒之间的表面接触同时抑制由于体积膨胀而导致的导电路径断开来提高导电性，并且可以被表示为板状导电材料或块型导电材料。

[0087] 在本申请的示例性实施方式中，平面导电材料可以包括从由板状石墨、石墨烯、氧化石墨烯和石墨片组成的组中选择的至少一种，并且优选地可以是板状石墨。

[0088] 在本申请的示例性实施方式中，平面导电材料的平均粒径(D50)可以是2μm至7μm，具体地3μm至6μm和更具体地4μm至5μm。当满足以上范围时，足够的粒径导致分散容易，而不引起电极浆料的粘度过度增大。因此，当使用相同的设备和时间进行分散时，分散效果优异。

[0089] 在本申请的示例性实施方式中，提供了电极组合物，在该电极组合物中，平面导电材料具有0.5μm或更大和1.5μm或更小的D10、2.5μm或更大和3.5μm或更小的D50和7.0μm或更大和15.0μm或更小的D90。

[0090] 在本申请的示例性实施方式中，对于平面导电材料，可以使用具有高BET比表面积的具有高BET比表面积的平面导电材料或具有低比表面积的平面导电材料。

[0091] 在本申请的示例性实施方式中，对于平面导电材料，可以无限制地使用具有高比表面积的平面导电材料或具有低比表面积的平面导电材料。然而，具体地，根据本申请的平面导电材料可以在电极性能上某种程度上受到分散效应的影响，使得特别优选地使用没有引起分散问题的具有低比表面积的平面导电材料。

[0092] 在本申请的示例性实施方式中，平面导电材料可以具有1m2/g或更大的BET比表面积。

[0093] 在另一示例性实施方式中，平面导电材料可以具有1m2/g或更大和500m2/g或更小、2 2 2 2
优选地5m/g或更大和300m/g或更小、和更优选地5m /g或更大和250m /g或更小的BET比表面积。

[0094] 在另一示例性实施方式中，平面导电材料是具有高比表面积的平面导电材料，并2 2 2 2
且BET比表面积可以满足50m/g或更大和500m/g或更小、优选地80m/g或更大和300m/g或
2 2
更小、和更优选地100m/g或更大和300m/g或更小的范围。

[0095] 在另一示例性实施方式中，平面导电材料是具有低比表面积的平面导电材料，并2 2 2 2
且BET比表面积可以满足1m /g或更大和40m /g或更小、优选地5m /g或更大和30m /g或更
2 2
小、和更优选地5m/g或更大和25m/g或更小的范围。

[0096] 其它导电材料可以包括诸如碳纳米管这样的线性导电材料。碳纳米管可以是束型碳纳米管。束型碳纳米管可以包括多个碳纳米管单元。具体地，除非另外指定，否则本文中的术语“束型”是指多个碳纳米管单元以碳纳米管单元的纵轴基本上相同或者被纠缠这样的取向并排地对齐的束或绳形次生形状。碳纳米管单元具有纳米大小直径的柱形形状的石墨片，并且具有sp2键合结构。在这种情况下，可以根据石墨片的轧制角度和结构来表现导体或半导体的特性。与纠缠型碳纳米管相比，束型碳纳米管在电极制造期间可以更均匀地分散，并且可以更顺畅地在电极中形成导电网络，以改善电极的导电性。

[0097] 在本申请的示例性实施方式中，可以包括基于100重量份的电极活性材料层组合物的10重量份或更多和40重量份或更小的量的电极导电材料。

[0098] 在另一示例性实施方式中，可以包括基于100重量份的电极活性材料层组合物的10重量份或更多和40重量份或更少、优选地10重量份或更多和30重量份或更少、和更优选地10重量份或更多和20重量份或更少的量的电极导电材料。

[0099] 在本申请的示例性实施方式中，电极结合剂可以包括从由聚偏二氟乙烯‑六氟丙烯共聚物(PVDF‑co‑HFP)、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸、乙烯‑丙烯‑二烯单体(EPDM)、磺化EPDM、丁苯橡胶(SBR)、氟橡胶、聚丙烯酸以及其中氢被Li、Na、Ca取代的以上提到的材料等组成的组中选择的至少一种，并且还可以包括其各种共聚物。

[0100] 根据本申请的示例性实施方式的电极结合剂用于保持活性材料和导电材料，以便防止硅类活性材料的体积膨胀和松弛中电极结构的扭曲和结构变形。可以应用满足这种作用的所有通用结合剂。具体地，可以使用水性结合剂，并且更具体地，可以使用PAM类结合剂。可以包括结合剂和增稠剂，并且CMC可以被具体地用作增稠剂。

[0101] 在本申请的示例性实施方式中，电极预锂化方法包括通过执行层压使得顺序堆叠有第一基体层、第一离型层和中间层的中间层层压件中的中间层与电极活性材料层接触，将中间层转移到设置在电极的至少一个表面上的电极活性材料层上，并且在转移中间层之后去除第一基体层和第一离型层。

[0102] 具体地，如图1中所示，可以看出，顺序堆叠有第一基体层40、第一离型层30和中间层35的中间层层压件200位于电极活性材料层20的顶部。在这种情况下，可以看出，执行层压处理使得中间层35与电极活性材料层20彼此接触。在中间层的层压之后，第一基体层40和第一离型层30被去除，因此，可以看出，中间层35形成在电极活性材料层20的顶部。

[0103] 在本申请的示例性实施方式中，中间层层压件可以包括顺序堆叠有第一基体层、第一离型层和中间层的结构。

[0104] 具体地，在本申请的示例性实施方式中，第一基体层可以是从由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯、聚乙烯和聚碳酸酯组成的组中选择的一种或更多种。

[0105] 在本申请的示例性实施方式中，第一基体层的厚度可以是1μm或更大和300μm或更小、并且可以满足5μm或更大和200μm或更小、或10μm或更大和100μm或更小的范围。

[0106] 在本申请的示例性实施方式中，第一离型层还被包括在与中间层层压件中的第一基体层和中间层接触的表面上，以便改善中间层的可剥离性，并且确保向电极活性材料层顶部的可转移性。

[0107] 即，第一基体层可以在至少一个表面上形成有第一离型层，或者可以在两个表面上形成有第一离型层。第一离型层使得可以防止在用于将沉积的中间层转移到电极活性材料层上的卷绕处理期间中间层被转移到第一基体层上的反向剥离问题，并且还使得可以在将中间层转移到电极活性材料层上之后，容易地分离第一基体层。

[0108] 第一离型层可以包括从由其中硅链被接枝到聚酯主链(polyester main chain)上的硅改性聚酯、硅、三聚氰胺和氟组成的组中选择的一种或更多种。

[0109] 在本申请的示例性实施方式中，可以通过涂覆方法形成第一离型层。例如，涂覆方法可以是从由浸渍涂覆、喷涂涂覆、旋涂涂覆、模涂覆、凹面涂覆、微凹面涂覆、逗号涂覆和辊涂涂覆的方法组成的组中选择的方法，但不限于此。即，可以使用本领域中可以用于形成涂层的各种涂覆方法。

[0110] 在本申请的示例性实施方式中，提供了以下的电极预锂化方法：中间层包括中间层组合物，并且中间层组合物包括从由聚合物、无机材料、活性材料和导电材料组成的组中选择的一种或更多种。

[0111] 在本申请的示例性实施方式中，聚合物可以是无定形热塑性聚合物，例如，可以使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)或ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)树脂，并且优选地，可以使用作为丙烯酸酯聚合物的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。

[0112] 使用根据本申请的示例性实施方式的聚合物作为中间层组合物可以通过赋予粘合性来改善锂转移性能。另外，当中间层仅由聚合物制成而没有导电材料等时，中间层充当锂和电极之间的阻挡层，由此抑制电极的预锂化。另外，在制造电池期间，在注入电解液之后中间层溶解在电解液中因此电极与锂彼此接触时，发生预锂化。因此，当中间层仅由聚合物制成时，聚合物具有溶解在电解液中并且在电池操作期间将副反应的产生最小化的特性。

[0113] 在本申请的示例性实施方式中，基于总共100重量份的中间层组合物可以包括80重量份或更多和100重量份或更少的量的聚合物。

[0114] 当包括基于总共100重量份的中间层组合物的100重量份的量的聚合物时，它具有在干燥状态下抵抗预锂化反应的阻挡层的特性。当还包括导电材料等时，可以在干燥状态下通过中间层进行电极预锂化，并且预锂化速率随着导电材料等含量的增加而增加。

[0115] 当根据本申请的示例性实施方式在中间层组合物中使用无机材料时，无机材料可以是二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钨(WO3)、氧化钒(V2O5)等。

[0116] 当根据本申请的示例性实施方式在中间层组合物中使用活性材料时，活性材料可以是作为锂金属氧化物的LiMO2(M：包括Ni、Mn和Co中的至少一种)等。另外，活性材料的示例可以包括石墨、软碳、硬碳等。

[0117] 在本申请的示例性实施方式中，对活性材料和导电材料的描述可以应用于对上述电极活性材料和电极导电材料的描述。

[0118] 当根据本申请的示例性实施方式在中间层组合物中使用导电材料时，导电材料可以是点状导电材料或线性导电材料，并且点状导电材料和线性导电材料二者可以被一起使用。

[0119] 在本申请的示例性实施方式中，导电材料可以优选地包括从由炭黑、单壁碳纳米管(SWCNT)和多壁碳纳米管(MWCNT)组成的组中选择的一种或更多种，但不限于此。

[0120] 在本申请的示例性实施方式中，优选地，导电材料可以包括从由炭黑、单壁碳纳米管(SWCNT)和多壁碳纳米管(MWCNT)组成的组中选择的任一种作为第一导电材料，并且可以包括另一种作为第二导电材料，但不限于此。

[0121] 在本申请的示例性实施方式中，中间层组合物可以包括重量比为100:0至60:40和优选地100：0至80:20的聚合物或第一导电材料：第二导电材料。

[0122] 在本申请的示例性实施方式中，如果导电材料超过基于总共100重量份的中间层组合物的40重量份，则存在中间层层压件的制造难度和制造成本增加的缺点。

[0123] 具有上述组合物的中间层形成在电极活性材料层的顶部，使得中间层可以用作能够通过防止锂金属与电极活性材料层的顶部直接接触来防止快速预锂化的缓冲层。即，根据本申请的中间层可以起到防止锂金属与电极活性材料层之间直接接触、控制预锂化速率以使得预锂化能够在电极活性材料层中均匀进行和抑制与快速预锂化关联的副反应以减少锂损失的作用。

[0124] 在本申请的示例性实施方式中，提供了其中中间层的厚度为200μm或更小的电极预锂化方法。

[0125] 在本申请的示例性实施方式中，中间层的厚度可以满足100μm或更小、75μm或更小、优选地50μm或更小以及100nm或更大和优选地300mm或更大的范围。

[0126] 在另一示例性实施方式中，中间层的厚度可以满足10μm或更小、5μm或更小和优选地1μm或更小和100nm或更大和优选地300nm或更大的范围。

[0127] 当如上所述满足中间层的厚度时，可以容易地在第一基体层和第一离型层的顶部上形成中间层，并且可以容易地执行从中间层到电极的转移。另外，当中间层满足以上厚度时，中间层可以通过在预锂化期间用作锂离子的合适电阻器来适当地控制预锂化速率，并且即使在电芯组装之后它仍位于电极活性材料层的顶部上，也可以使它作为电极电阻器的作用最小化。

[0128] 在根据本申请的中间层的情况下，中间层组合物被涂覆在第一离型层的顶部上，被干燥，然后被再次转移到电极活性材料层的顶部。

[0129] 在本申请的示例性实施方式中，提供了其中中间层的转移包括干对干工艺的电极预锂化方法。

[0130] 即，中间层不是通过在电极活性材料层的顶部上涂覆中间层组合物的湿对干工艺形成的，而是通过将具有中间层的中间层层压件转移到电极活性材料层的顶部的干对干工艺形成的。

[0131] 湿对干工艺可以是指在干燥层的顶部上施加和涂覆涂层组合物的处理，并且干对干工艺可以是指将干燥层本身转移到干燥层的顶部的处理。

[0132] 根据本申请的示例性实施方式的中间层解决了由于中间层组合物渗透到电极活性材料层的孔中而填充或堵塞电极孔从而导致电极电阻增大的问题，该问题是在使用湿对干工艺时可能出现的问题。这构成了本发明的主要特征。

[0133] 即，当作为流体组合物的中间层组合物被施加和涂覆在其中形成有孔的电极活性材料层的顶部上时，由于流动性和毛细作用，出现中间层组合物渗透到电极活性材料层的孔中的现象，从而导致以上问题。然而，通过转移方法将根据本申请的中间层形成在电极活性材料层的顶部上，从而解决了以上问题。

[0134] 另外，由于如上所述中间层是通过干对干工艺形成的，因此它可以同时被转移到设置在电极集流体层的两个表面上的电极活性材料层的顶部。在中间层是通过湿对干工艺形成的情况下，难以在两个表面上同时涂覆中间层，由此造成电极弯曲或扭曲。然而，当根据本申请形成中间层时，通过干对干工艺同时在两个表面上形成中间层，因此可以解决上述问题并且改善工艺本身的经济性。

[0135] 在本申请的示例性实施方式中，提供了中间层与第一离型层的接触表面的第一粘合力为10gf/英寸或更高和150gf/英寸或更低的电极预锂化方法。

[0136] 在另一示例性实施方式中，第一粘合力可以满足10gf/英寸或更高和150gf/英寸或更低、具体地15gf/英寸或更高和100gf/英寸或更低、和更具体地20gf/英寸或更高和100gf/英寸或更低的范围。

[0137] 在本申请的示例性实施方式中，可以通过剥离测试仪(AR‑2000)、第一离型层(Nitto31B)和橡胶辊(2kg)设备来测量第一粘合力。具体地，第一离型层附接到中间层的一个表面，然后通过橡胶辊往复运动一次进行附接，以形成第一离型层与中间层堆叠的结构，并且该结构在室温下被储存24小时。此后，在剥离宽度25mm的第一离型层时测量力，并且在这种情况下，剥离速度为300mm/min并且剥离角度为180°。

[0138] 当如上所述第一粘合力满足以上范围时，可以容易地将中间层转移到电极活性材料层的顶部，可以容易地制造中间层层压件，并且还可以防止反向转移到第一基体层。

[0139] 在本申请的示例性实施方式中，提供了中间层的表面粗糙度(Sa)低至电极活性材料层的表面粗糙度(Sa)的1/5或更低的电极预锂化方法。中间层的表面粗糙度(Sa)是指与锂金属层接触的表面的表面粗糙度，并且通过使用CLSM(共焦激光扫描显微镜)仪器(尤其是，放大倍数为50倍并且扫描面积为260μm×260μm的Olympus OLS 5100)对每个样品测量10次之后取平均值。

[0140] 通常，包括活性材料的电极活性材料层具有约0.4μm至0.7μm的范围内的表面粗糙度(Sa)，与0.04μm至0.06μm的锂金属层的表面粗糙度相比，这是非常高的。

[0141] 即，如果锂金属被直接转移到具有大表面粗糙度的电极活性材料层的顶部，则锂金属与电极活性材料层之间的接触点是不均匀的，从而导致在预锂化期间副产物形成增加。为了解决这个问题，可以包括具有上述表面粗糙度的中间层。

[0142] 因此，根据本申请的中间层的表面粗糙度被设计为是电极活性材料层的表面粗糙度(SA)1/5或更低，因此锂金属可以被更均匀地转移到电极活性材料层的顶部。

[0143] 在本申请的示例性实施方式中，电极预锂化方法可以包括在转移中间层之后，去除第一基体层和第一离型层。即，第一基体层和第一离型层用作有助于将中间层转移到电极活性材料层上的转移层压件，并且还对应于用于执行干对干工艺的层压件。

[0144] 在本申请的示例性实施方式中，电极预锂化方法包括通过执行层压使得顺序堆叠有第二基体层、第二离型层和锂金属层的锂金属层层压件中的锂金属层与已转移有中间层的电极活性材料层的中间层接触，将锂金属层转移到所述中间层上；以及在转移锂金属层层压件之后，去除所述第二基体层。

[0145] 在本申请的示例性实施方式中，电极预锂化方法还可以包括：通过执行层压使得其中顺序堆叠有第二基体层、第二离型层和锂金属层的锂金属层层压件中的锂金属层与已转移有中间层的电极活性材料层中的中间层接触，将锂金属层转移到中间层上；在转移锂金属层层压件之后，去除第二基体层；或者在锂金属层的转移和第二基体层的去除之间的至少一个阶段中进行的电极活性材料层的预锂化。即，电极活性材料层的预锂化可以在将锂金属层转移到已转移有中间层的电极活性材料层中的中间层的顶部之后的任何阶段中进行。

[0146] 具体地，如图1中所示，可以看出，顺序堆叠有第二基体层41、第二离型层31和锂金属层36的锂金属层层压件300被层压在其中中间层35形成在电极活性材料层20的顶部上的电极的顶部上。此后，可以看出，第二基体层41被去除，并且形成其中顺序堆叠有电极集流体层10、电极活性材料层20、中间层35、锂金属层36和第二离型层31的结构。

[0147] 在本申请的示例性实施方式中，锂金属层层压件可以包括顺序堆叠有第二基体层、第二离型层和锂金属层的结构。

[0148] 具体地，在本申请的示例性实施方式中，第二基体层可以是从由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯、聚乙烯和聚碳酸酯组成的组中选择的一种或更多种。

[0149] 在本申请的示例性实施方式中，对上述第一基体层的描述可以以相同的方式应用于第二基体层。

[0150] 在本申请的示例性实施方式中，对上述第一离型层的描述可以以相同的方式应用于第二离型层。

[0151] 在本申请的示例性实施方式中，用于在形成有第二离型层的第二基体层上沉积锂金属层的沉积方法可以从蒸发沉积、化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积中选择，但不限于此，并且可以使用在本领域中使用的各种沉积方法。

[0152] 在本申请的示例性实施方式中，可以通过向堆叠有锂金属层层压件的电极施加10kgf至500kgf的载荷的辊压制来执行转移处理。此后，包括去除第二基体层的处理。在去除时，由于包括根据本申请的第二离型层，因此可以防止锂金属层与空气之间直接接触，以保护锂金属层。

[0153] 在本申请的示例性实施方式中，锂金属层的厚度可以是1μm或更大和10μm或更小，并且优选地可以满足3μm或更大和10μm或更小的范围。

[0154] 当锂金属层的厚度满足以上范围时，可以高效地发生锂金属层向电极活性材料层的转移，并且可以防止反向转移。

[0155] 在本申请的示例性实施方式中，即使在锂金属层被堆叠并转移到中间层的顶部上之后，中间层也防止锂金属层直接接触电极活性材料层，由此延迟预锂化处理的进展。

[0156] 另一方面，如果根据本申请的中间层首先被转移到锂金属层的顶部(锂金属层之后被层压到电极活性材料层)，则与本申请不同，中间层和锂金属层被同时层压到电极活性材料层，使得预锂化同时进行，并且可能难以在电极顶部上获得一致的接触条件。

[0157] 在本申请的示例性实施方式中，电极预锂化方法包括对电极活性材料层进行预锂化。

[0158] 预锂化可以意指从发生预锂化的时间(预锂化可以在锂金属层被转移到其上已形成有中间层的电极活性材料层的顶部之后进行)到锂金属层视觉上消失并且预锂化完成的时间的阶段。

[0159] 在本申请的示例性实施方式中，电极的预锂化可以在60℃至80℃的温度条件下在2 2
5kgf/cm至20kgf/cm的加压条件下执行。

[0160] 当在以上条件下执行预锂化时，预锂化的完成时间可以满足1小时至24小时的范围。

[0161] 即，根据本申请，中间层形成在电极活性材料层的顶部上，因此可以防止快速预锂化，并且通过如上所述满足预锂化完成时间，预锂化可以更均匀地进行。

[0162] 此外，当中间层的组合物由聚合物制成时，在干燥状态下抑制预锂化，并且在电池组装期间在注入电解液之后可以发生预锂化。

[0163] 本申请的另一示例性实施方式提供了根据本申请的电极预锂化方法预锂化的锂二次电池的电极。

[0164] 本申请的示例性实施方式提供了一种锂二次电池，该锂二次电池包括根据本申请预锂化的电极、位于电极和相反电极之间的隔膜、以及电解液。

[0165] 在本申请的另一示例性实施方式中，电极活性材料层可以包括正极活性材料、电极导电材料和电极结合剂。

[0166] 电极活性材料层包括正极活性材料、电极导电材料和电极结合剂的配置可以意指包括正极活性材料层组合物，该正极活性材料层组合物包括正极活性材料、电极导电材料和电极结合剂。

[0167] 在本申请的示例性实施方式中，当电极是正极时，正极可以形成在正极集流体上，并且可以包括正极活性材料层，该正极活性材料层包括正极活性材料。

[0168] 在正极中，正极集流体不受特别限制，只要它具有导电性而不引起电池中的化学变化即可。例如，可以使用不锈钢、铝、镍、钛、烧制碳、各自用碳、镍、钛、银等进行表面处理的铝或不锈钢等。另外，正极集流体通常可以具有3至500μm的厚度，并且集流体的表面可以形成有微小不平整处，以增强正极活性材料的粘合力。例如，正极集流体层可以以诸如膜、片、箔、网、多孔体、泡沫体和无纺布体这样的各种形式使用。

[0169] 正极活性材料层组合物可以是通常使用的正极活性材料。具体地，正极活性材料可以是：诸如锂钴氧化物(LiCoO2)和锂镍氧化物(LiNiO2)这样的层状化合物或被一种或更多种过渡金属取代的化合物；诸如LiFe3O4这样的锂铁氧化物；诸如化学式Li1+c1Mn2‑c1O4(0≤c1≤0.33)、LiMnO3、LiMn2O3和LiMnO2这样的锂锰氧化物；锂铜氧化物(Li2CuO2)；诸如LiV3O8、V2O5和Cu2V2O7这样的钒氧化物；由化学式LiNi1‑c2Mc2O2表示的镍位型锂镍氧化物(其中M是从由Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B和Ga组成的组中选择的至少一种，并且满足0.01≤c2≤0.3)；由化学式LiMn2‑c3Mc3O2(其中M是从由Co、Ni、Fe、Cr、Zn和Ta组成的组中选择的至少一种，并且满足0.01≤c3≤0.1)、化学式LiM1‑c4M'c4PO4(其中M是过渡金属，并且M'是从由Co、Ni、Fe、Cr、Zn和Ta组成的组中选择的至少一种，并且满足0.01≤c4≤0.1)或Li2Mn3MO8(其中M是从由Fe、Co、Ni、Cu和Zn组成的组中选择的至少一种)表示的锂锰复合氧化物；其中化学式的Li的一部分被碱土金属离子取代的LiMn2O4等，但不限于此。正极可以是Li金属。

[0170] 在本申请的示例性实施方式中，电极活性材料层可以包括正极活性材料；电极导电材料；以及电极结合剂。在本申请的示例性实施方式中，提供了以下的电极预锂化方法：正极活性材料包括从由LiNixCoyMnzO2(x+y+z＝1)；LiNiaCobMncAldO2(a+b+c+d＝1)；LiMn2O4；
LiNi0.5Mn1.5O2；以及LiMxFeyPO4(M：过渡金属，x+y＝1)组成的组中选择的一种或更多种。

[0171] 正极活性材料层可以包括正极导电材料、正极结合剂以及上述正极活性材料。

[0172] 在这种情况下，正极导电材料用于赋予电极导电性，并且可以不受特别限制地使用，只要正极导电材料具有电子导电性而不引起电池中的化学变化即可。具体示例可以包括：诸如天然石墨和人造石墨这样的石墨；诸如炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉黑、灯黑、热黑和碳纤维这样的碳类材料；诸如铜、镍、铝和银这样的金属粉末或金属纤维；诸如氧化锌和钛酸钾这样的导电晶须；诸如氧化钛这样的导电金属氧化物；或诸如聚亚苯基衍生物这样的导电聚合物等，并且可以使用其中的任一种或其中的两种或更多种的混合物。

[0173] 另外，正极结合剂用于改善正极活性材料的颗粒之间的粘结以及正极活性材料与正极集流体之间的粘附。具体示例可以包括聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯‑六氟丙烯共聚物(PVDF‑co‑HFP)、聚乙烯醇、聚丙烯腈、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯‑丙烯‑二烯聚合物(EPDM)、磺化EPDM、丁苯橡胶(SBR)、氟橡胶或其各种共聚物等，并且可以使用其中的任一种或其中的两种或更多种的混合物。

[0174] 在本申请的示例性实施方式中，隔膜用于将电极与正极分离并且提供锂离子的移动路径，其中，任何隔膜都可以在没有特别限制的情况下被用作隔膜，只要它通常被用在二次电池中即可，并且具体地，可以优选地使用对电解质溶液具有高水分保持能力以及对电解液离子移动的阻力低的隔膜。具体地，可以使用多孔聚合物膜，例如，由诸如乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物和乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物这样的聚烯烃类聚合物或具有其两层或更多层的层压结构制造的多孔聚合物膜。此外，可以使用典型的多孔无纺布，例如，由高熔点玻璃纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维等形成的无纺布。此外，可以使用包括陶瓷组分或聚合物材料的涂覆隔膜来确保耐热性或机械强度，并且可以选择性使用具有单层或多层结构的隔膜。

[0175] 在本申请的示例性实施方式中，电解质溶液可以包括可以用于制造锂二次电池的有机液体电解质溶液、无机液体电解液、固体聚合物电解液、凝胶型聚合物电解质溶液、固体无机电解质溶液或熔融型无机电解质溶液，但不限于此。

[0176] 具体地，电解质溶液可以包括非水性有机溶剂和金属盐。

[0177] 作为非水性有机溶剂，例如，可以使用诸如N‑甲基‑2‑吡咯烷酮、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、γ‑丁内酯、1,2‑二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2‑甲基四氢呋喃、二甲基亚砜、1,3‑二氧戊环、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧戊环、乙腈、硝基甲烷、甲酸甲酯、乙酸甲酯、磷酸三酯、三甲氧基甲烷、二氧戊环衍生物、环丁砜、甲基环丁砜、1,3‑二甲基‑2‑咪唑啉酮、碳酸丙烯酯衍生物、四氢呋喃衍生物、醚、丙酸甲酯或丙酸乙酯这样的质子惰性有机溶剂。

[0178] 具体地，在碳酸盐类有机溶剂中，作为环状碳酸酯的碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯是高粘度有机溶剂，并且可以被优选地使用，因为它们具有高介电常数以很好地离解锂盐。当环状碳酸酯与诸如碳酸二甲酯或碳酸二乙酯这样的具有低粘度和低介电常数的线性碳酸盐以合适的比例混合并使用时，可以制备具有高导电性的电解液，因此，可以更优选地使用电解液。

[0179] 锂盐可以被用作金属盐，并且锂盐是易溶于非水性电解质溶液中的材料，其中，例‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑如，可以使用从由F 、Cl 、I 、NO3 、N(CN)2、BF4 、ClO4 、PF6、(CF3)2PF4 、(CF3)3PF3 、(CF3)‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑
4PF2 、(CF3)5PF 、(CF3)6P、CF3SO3 、CF3CF2SO3 、(CF3SO2)2N 、(FSO2)2N 、CF3CF2(CF3)2CO 、‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑
(CF3SO2)2CH 、(SF5)3C、(CF3SO2)3C、CF3(CF2)7SO3 、CF3CO2、CH3CO2 、SCN和(CF3CF2SO2)2N组成的组中选择的一种或更多种作为锂盐的阴离子。

[0180] 除了上述的电解质溶液组分之外，出于改善电池的寿命特性、抑制电池容量的降低、改善电池的放电容量等的目的，在电解质溶液中还可以包括一种或更多种添加剂，例如，诸如双氟代碳酸乙烯酯、吡啶、亚磷酸三乙酯、三乙醇胺、环醚、乙二胺、n‑甘醇二甲醚、六磷酸三酰胺、硝基苯衍生物、硫、醌亚胺染料、N‑取代恶唑烷酮、N,N‑取代咪唑啉、乙二醇二烷基醚、铵盐、吡咯、2‑甲氧基乙醇或三氯化铝这样的卤代亚烷基碳酸酯类化合物。

[0181] 本发明的示例性实施方式提供了包括锂二次电池作为单元电芯的电池模块和包括该电池模块的电池组。由于电池模块和电池组包括具有高容量、高速率能力和高循环特性的二次电池，因此电池模块和电池组可以被用作从由电动车辆、混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆和电力储存系统组成的组中选择的中型至大型装置的电源。

[0182] 本申请的示例性实施方式提供了一种电极预锂化设备，所述电极预锂化设备包括：电极提取单元，所述电极提取单元被配置为提取在电极集流体层的两个表面上涂覆有电极活性材料层的电极；中间层转移单元，所述中间层转移单元被配置为在设置在电极的两个表面上的电极活性材料层中的每一个上层压其中顺序堆叠有第一基体层、第一离型层和中间层的中间层层压件；锂金属层转移单元，所述锂金属层转移单元被配置为在已转移有中间层的电极活性材料层中的中间层中的每一个上层压其中顺序堆叠有第二基体层、第二离型层和锂金属层的锂金属层层压件；以及电极收集单元。

[0183] 在本申请的示例性实施方式中，提供了这样的电极预锂化设备，在所述电极预锂化设备中，中间层转移单元包括被配置为收集第一基体层和第一离型层的中间层层压件收集单元，并且锂金属层转移单元包括被配置为收集第二基体层的锂金属层层压件收集单元。

[0184] 根据本申请的电极预锂化设备包括两个R2R处理，以便应用如上所述的两个转移处理。具体地，电极预锂化设备包括电极提取单元、中间层转移单元、锂金属层转移单元和电极收集单元，并且该两个R2R处理分别在中间层转移单元和锂金属层转移单元中执行两次。

[0185] 图2示出了根据本申请的示例性实施方式的电极预锂化设备。具体地，该设备包括电极提取单元1a，该电极提取单元1a包括在电极集流体层的两个表面上涂覆有电极活性材料层的电极卷，并且从电极提取单元提取电极。然后，电极经过中间层转移单元1b，在该中间层转移单元1b中，中间层可以被转移到电极活性材料层的两个表面。具体地，中间层转移单元1b可以包括中间层层压件层压单元2a和中间层层压件去除单元2b。可以看出，在中间层层压件层压单元中执行一次R2R层压。然后，电极经过锂金属层转移单元1c，在该锂金属层转移单元1c中，锂金属层被转移到中间层的顶部。在这种情况下，锂金属层转移单元1c包括锂金属层层压件层压单元2c和锂金属层层压件去除单元2d。在这种情况下，可以看出，R2R层压在锂金属层压件层压单元中进行。此后，电极被电极收集单元1d收集。

[0186] 即，根据本申请的电极预锂化设备对应于这样的设备，该设备的特征在于，执行两个R2R处理，其中，通过干对干工艺转移中间层以及转移锂金属层。

[0187] 本发明的实施形式

[0188] 下文中，为更好地理解本发明，将提供优选的示例。对于本领域的技术人员来说，将显而易见的是，提供示例只是为了例示本发明，并且在本发明的范围和技术精神内，各种修改形式和变型形式是可能的。这种修改形式和变型形式自然落入本文中包括的权利要求书的范围内。

[0189] 制造示例

[0190] 电极的制造

[0191] 通过将正极的正极材料(NCMA)：导电材料(MWCNT)：结合剂(PVDF‑HFP)的固体含量比设置为96重量％:2重量％:2重量％并且使用NMP作为溶剂来制造正极浆料。将电极浆料涂覆在铝集流体(厚度：15μm)的两个表面上，使得基于单个表面上的涂层的单位面积容量2
为4.2mAh/cm，电极浆料在130℃的真空烘箱中被干燥12小时，并且经受辊按压，以制造在两个表面上涂覆有电极活性材料层的电极。

[0192] 中间层层压件的制造

[0193] 下表1示出了中间层层压件的组成和厚度。中间层层压件呈涂覆有粘合剂丙烯酸酯聚合物的PET膜基体的形式，并且通过改变PET膜和中间层的厚度来制备中间层层压件。

[0194] [表1]

[0195]中间层层压件 基体膜/厚度 中间层组成/厚度
A PET/75μm 粘合剂丙烯酸酯聚合物/50μm
B PET/35μm 粘合剂丙烯酸酯聚合物/10μm

[0196] 锂沉积膜的制造

[0197] 下表2示出了锂沉积膜物的组成和厚度。锂沉积膜具有以下结构：在厚度25μm的PET基体上涂覆由厚度500nm的丙烯酸酯聚合物制成的离型层，并且通过热蒸发，在离型层上沉积厚度6.2μm的锂层。

[0198] [表2]

[0199]

[0200] 示例1

[0201] 在以上制造的电极和中间层层压件A经历辊层压之后，去除基体膜(PET)和离型层，以制造转移有中间层的电极。中间层在离型层与中间层之间的界面处被剥离，并且被转移到电极。在对已转移有中间层的电极和锂沉积膜(C)经历辊层压之后，去除锂沉积膜的基体层(PET)，以制造转移有锂层/离型层(干对干方法)的多层(离型层/锂层/中间层/电极层)电极(参照图3)。

[0202] 示例2

[0203] 除了使用中间层B来代替在示例1中的中间层A之外，以与示例1中相同的方式制造依次转移有中间层和锂层(包括离型层)的多层电极(参照图4)。

[0204] 比较例1

[0205] 在示例1中，没有转移有中间层(A或B)和锂金属层的电极被命名为原始电极(比较例1)。

[0206] 比较例2

[0207] 除了在电极活性材料层的顶部上不形成中间层(A或B)而是将锂金属层直接转移到示例1中设置在电极集流体层的两个表面上的电极活性材料层的顶部之外，以与示例1中相同的方式制造电极。

[0208] 用示例1和比较例1和比较例2中的方法制造的电极制造硬币半电芯，并且评估其初始充电/放电容量和循环性能，并且结果在下表3和图5中示出。用于制造硬币半电芯的电解液为1M的EC/EMC中的LiPF6，(30:70体积％)，并且使用150μm厚的锂金属箔作为相反电极。当测量初始充/放电容量时，C速率被设置为0.1C，在上限电压4.3V、CCCV条件和截止电流0.005C下执行充电，并且在下限电压3.0V和CC条件下执行放电。在上限电压4.3V和下限电压3.0V、C速率0.33C、充电CCCV和放电CC的条件下执行循环容量测量。

[0209] [表3]

[0210]

[0211] 根据表3和图5，可以看出，根据示例1的电极(其中通过顺序转移处理制造包括锂金属层的电极)具有比根据比较例1和比较例2制造的电极的初始充电容量显著更高的初始充电容量。具体地，根据示例1的方法包括以下处理：将中间层转移到电极活性材料层的顶部，以便解决相对于高容量正极活性材料的表面活性材料开裂问题，使得锂金属不直接接触电极活性材料层。因此，可以看出，可以防止活性材料的快速预锂化。

[0212] 在示例1的情况下，由于如上所述通过干对干工艺形成中间层，因此与干对湿工艺不同，锂金属层可以被同时转移到设置在电极集流体层的两个表面上的电极活性材料层的顶部。

[0213] 在示例2的情况下，由于中间层被形成为厚度薄，因此中间层可以适当地控制预锂化速率，并且即使它在电芯组装之后留在电极活性材料层的顶部上，也可以使它作为电极电阻器的作用最小化。

[0214] 在不包括比较例1的锂金属层的原始电极的情况下，发现循环性能不如示例1的循环性能(参照图6)。

[0215] 在比较例2的情况下，没有形成中间层，并且锂金属层被直接转移到电极的顶部。在如比较例2中一样进行处理的情况下，确认与示例1相比，由于快速电极预锂化而导致的电极表面侧的活性材料颗粒的开裂现象降低了循环性能(参照图6)。

[0216] [附图标记和符号的说明]

[0217] 10：电极集流体层

[0218] 20：电极活性材料层

[0219] 30：第一离型层

[0220] 35：中间层

[0221] 40：第一基体层

[0222] 31：第二离型层

[0223] 41：第二基体层

[0224] 36：锂金属层

[0225] 100：电极

[0226] 200：中间层层压件

[0227] 300：锂金属层层压件

[0228] 1a：电极提取单元

[0229] 1b：中间层转移单元

[0230] 1c：锂金属层转移单元

[0231] 1d：电极收集单元

[0232] 2a：中间层层压件层压单元

[0233] 2b：中间层层压件去除单元

[0234] 2c：锂金属层层压件层压单元

[0235] 2d：锂金属层层压件去除单元