[發明專利]鋰離子二次電池、隔膜、電池組和充電方法

有效

• 申請號: 01801175.6
• 申請日: 2001-03-07
• 公開（公告）號: CN1372706A
• 公開（公告）日: 2002-10-02
• 發明（設計）人: 大道高弘;五十嵐聰;西川聰;本元博行;峰松宏昌
• 申請（專利權）人: 帝人株式會社
• 主分類號: H01M10/40
• 分類號: H01M10/40
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 姜建成

1.一種鋰離子二次電池，所述電池包括正極、負極、隔膜和無水電解質，其中

1)所述隔膜主要由多孔片材組成，

2)可以可逆地涂布和去涂布所述正極活性材料和所述負極活性材料，使得Qp＞Qn，其中Qp(mAh)是引起所述正極上含有的全部鋰進行去涂布的必需的電荷，Qn(mAh)是引起鋰全部涂布至所述負極上的必需的電荷，并且

3)當以范圍為0.2Qn/h＜Ic＜2Qn/h的充電電流Ic(mA)，范圍為1＜Qc/Qn＜Qp/Qn的充電電荷Qc(mAh)對所述電池進行充電時，通過對所述電池充電由所述負極上生成的鋰顆粒開始鋰在所述正極上的涂布，并且持續達到Qc＞Qp。

2.權利要求1的電池，其中以滿足0.2Qn/h＜Ic＜2Qn/h的條件的充電電流Ic(mA)進行充電時，電池電壓下降、電池電壓振蕩或電池電壓升高基本上停止時的Qc(mAh)的范圍為1＜Qc/Qn＜Qp/Qn。

3.權利要求1的電池，其中以滿足0.2Qn/h＜Ic＜2Qn/h的條件的充電電流Ic(mA)進行充電，當Qc(mAh)的范圍為1＜Qc/Qn＜Qp/Qn時，10mV或更大的電池電壓振蕩開始并且持續至Qc＞Qp。

4.權利要求1的電池，其中當以滿足0.2Qn/h＜Ic＜2Qn/h的充電電流Ic(mA)對所述電池進行充電至Qc(mAh)，使得2＜Qc/Qn＜3，然后以滿足0.1Qn/h＜Id＜0.5Qn/h的放電電流Id(mA)進行放電時，放電容量Qd(mAh)的范圍為1＜Qd/Qn＜Qp/Qn。

5.權利要求1的電池，其中當以滿足0.2Qn/h＜Ic＜2Qn/h的充電電流Ic(mA)充電時，所述電池電壓總的不大于5.5伏，其中Qc(mAh)滿足1＜Qc/Qn＜1.5Qp/Qn。

6.權利要求1的電池，其中當Qc(mAh)滿足Qc/Qn＝0.5時在1kHz下的電池內阻R_0.5與當Qc＝Qp時在1kHz下的電池內阻R₂的關系是1.5R_0.5＞R₂。

7.權利要求1的電池，其中對于范圍為Qp＜Qc＜1.5Qp的Qc(mAh)而言，通過對所述電池充電而在所述負極上生成的鋰顆粒的最大長度為100微米或更小。

8.權利要求1的電池，所述電池具有權利要求2-7中指出的任何兩種或多種性質。

9.權利要求1-8中任一項的電池，其中所述隔膜包括平均膜厚為10-35微米、重量為6-20克/米²，透氣性(JIS?P8117)不大于100秒，25℃下的MacMullin數為10或更小，MacMullin數×平均膜厚值不大于200微米的片材(A)，或者包括平均膜厚為10-35微米、基體重為10-25克/米²的多孔膜，所述多孔膜包含包圍所述片材(A)并且可被所述電解質溶液溶脹而又具有保持性的多孔有機聚合物膜(B)。

10.權利要求9的電池，其中所述片材(A)由纖維組成，組成所述片材的纖維的平均直徑為所述片材(A)的平均膜厚的1/2-1/10。

11.權利要求10的電池，其中所述片材(A)為非織造織物。

12.權利要求9的電池，其中所述片材(A)由聚酯、芳族聚酰胺、聚苯硫醚或聚烯烴或其兩種或多種的組合物組成。

13.權利要求9的電池，其中所述多孔有機聚合物膜(B)主要由聚偏1，1-二氟乙烯(PVdF)組成。

14.權利要求13的電池，其中所述多孔有機聚合物膜(B)由含有92-98％摩爾的偏1，1-二氟乙烯(VdF)的聚偏1，1-二氟乙烯共聚物組成。

15.權利要求14的電池，其中所述多孔有機聚合物膜(B)由偏1，1-二氟乙烯、六氟丙烯(HFP)和氯三氟乙烯(CTFE)的三元共聚物組成。

16.權利要求15的電池，其中所述三元共聚物的共聚物組成為VdF/HFP(a)/CTFE(b)，其中(a)＝2-8％重量，(b)＝1-6％重量。

17.權利要求1-16中任一項的電池，所述電池具有膜殼體。