[發(fā)明專利]鋰二次電池的制造方法和鋰二次電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980130297.0
• 申請(qǐng)日: 2009-07-31
• 公開（公告）號(hào): CN102113162A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 八木弘雅;本田和義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01M10/40
• 分類號(hào): H01M10/40;H01M4/02;H01M4/04;H01M4/38;H01M4/50;H01M4/52
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 段承恩;田欣

1.一種鋰二次電池的制造方法，包括：

在負(fù)極集電體上形成含有選自硅、鍺和錫中的至少一種元素的負(fù)極活性物質(zhì)層的工序；

通過(guò)在所述負(fù)極活性物質(zhì)層上形成鋰金屬層來(lái)準(zhǔn)備負(fù)極的工序；

準(zhǔn)備具有在正極集電體上形成有正極活性物質(zhì)層的構(gòu)成的正極的工序，所述正極活性物質(zhì)層含有由通式Li_1-xMO₂表示的復(fù)合氧化物，其中，0.2≤x≤0.6，M包含選自鈷、鎳和錳中的至少一種過(guò)渡金屬；和

使用所述負(fù)極、所述正極以及隔板組裝鋰二次電池的工序。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池的制造方法，所述負(fù)極活性物質(zhì)層含有硅。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池的制造方法，

還包括在作為所述負(fù)極集電體的材料的金屬箔的表面形成多個(gè)凸部的工序，

采用相對(duì)于具有所述多個(gè)凸部的所述負(fù)極集電體使要蒸鍍的材料從傾斜方向入射的斜向蒸鍍技術(shù)，在所述負(fù)極集電體上形成所述負(fù)極活性物質(zhì)層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池的制造方法，通過(guò)在所述負(fù)極活性物質(zhì)層上蒸鍍鋰金屬來(lái)形成所述鋰金屬層。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰二次電池的制造方法，一邊將所述負(fù)極活性物質(zhì)層保持在200℃以上且小于400℃的范圍的溫度，一邊在所述負(fù)極活性物質(zhì)上蒸鍍鋰金屬。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池的制造方法，調(diào)整所述鋰金屬層中的鋰的含量，使得在用S₀表示形成所述鋰金屬層之前的所述負(fù)極集電體的關(guān)于面內(nèi)的規(guī)定方向的長(zhǎng)度，用S₁表示在形成了所述鋰金屬層的時(shí)刻的所述負(fù)極集電體的關(guān)于所述規(guī)定方向的長(zhǎng)度，用S_C表示所組裝成的該鋰二次電池的充電狀態(tài)下的所述負(fù)極集電體的關(guān)于所述規(guī)定方向的長(zhǎng)度，用S_D表示所組裝成的該鋰二次電池的放電狀態(tài)下的所述負(fù)極集電體的關(guān)于所述規(guī)定方向的長(zhǎng)度，而且，用下述式(1)～(3)定義初始伸長(zhǎng)率、充電狀態(tài)下的伸長(zhǎng)率和放電狀下的伸長(zhǎng)率時(shí)，由所述充電狀態(tài)下的伸長(zhǎng)率減去所述初始伸長(zhǎng)率所得的值為1％以下，并且由所述放電狀態(tài)下的伸長(zhǎng)率減去所述初始伸長(zhǎng)率所得的值為-1％以上，

初始伸長(zhǎng)率＝100×(S₁-S₀)/S₀???????????…(1)，

充電狀態(tài)下的伸長(zhǎng)率＝100×(S_C-S₀)/S₀???…(2)，

放電狀態(tài)下的伸長(zhǎng)率＝100×(S_D-S₀)/S₀???…(3)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池的制造方法，在形成所述鋰金屬層的工序中，在所述負(fù)極活性物質(zhì)層上形成所述鋰金屬層，使得所述鋰金屬層含有超過(guò)可補(bǔ)償所述負(fù)極活性物質(zhì)層的不可逆容量的鋰量的量的鋰。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰二次電池的制造方法，測(cè)定應(yīng)該形成所述鋰金屬層的所述負(fù)極活性物質(zhì)層的充電容量和放電容量，基于由所測(cè)定出的充電容量減去放電容量所得的容量，預(yù)先算出所述不可逆容量。

9.一種鋰二次電池，具備：

負(fù)極，該負(fù)極具有負(fù)極集電體、和設(shè)置于所述負(fù)極集電體上并且含有選自硅、鍺和錫中的至少一種元素的負(fù)極活性物質(zhì)層；

正極，該正極具有正極集電體、和設(shè)置于所述正極集電體上并且含有鋰復(fù)合氧化物的正極活性物質(zhì)層，

配置于所述負(fù)極與所述正極之間的隔板，

關(guān)于所述隔板的厚度方向，存在所述負(fù)極活性物質(zhì)層與所述正極活性物質(zhì)層對(duì)向的第1區(qū)域、和所述負(fù)極活性物質(zhì)層不與所述正極活性物質(zhì)層對(duì)向的第2區(qū)域，

在所述第2區(qū)域每單位面積的所述負(fù)極中含有的鋰的量記為M₁、補(bǔ)償每單位面積的所述負(fù)極的不可逆容量的鋰的量記為M₂，在所述第1區(qū)域每單位面積的所述負(fù)極中含有的鋰的量記為m₁、在所述第1區(qū)域每單位面積的所述正極中含有的鋰的量記為m₂、在假定所述鋰復(fù)合氧化物具有化學(xué)計(jì)量組成的情況下在所述第1區(qū)域每單位面積的所述正極應(yīng)該含有的鋰的量記為m₃時(shí)，下述的關(guān)系成立：M₁＞M₂，并且，(m₁+m₂)＜(M₁+m₃)。