[發明專利]非水電解液型鋰離子二次電池的制造方法

有效

• 申請號: 200980161097.1
• 申請日: 2009-08-24
• 公開（公告）號: CN102549831A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 高畑浩二
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M10/40
• 分類號: H01M10/40
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;楊光軍

技術領域

本發明涉及制造高溫保存性優異的鋰離子二次電池的方法。

背景技術

鋰離子二次電池具備能夠可逆地吸藏和釋放鋰離子的正負電極和存在于這兩電極間的電解質，通過該電解質中的鋰離子在兩電極間往來進行充放電。由于重量輕且能量密度高，因此作為各種便攜設備被利用。另外，在混合動力車輛和電動汽車等這樣需要大容量的電源的領域也研討了其利用，要求電池性能的進一步提高。特別是除了車輛用以外，在面向使用環境和保存環境能夠成為高溫的用途的鋰離子二次電池中，優異的高溫保存性是重要的。作為與電池的高溫保存性相關的技術文獻，可舉出專利文獻1～3。

現有技術文獻

專利文獻1：日本國專利申請公開2003-151623號公報

專利文獻2：日本國專利申請公開2002-359002號公報

專利文獻3：日本國專利申請公開2007-134047號公報

發明內容

然而，鋰離子二次電池在進行充放電時有時在負極表面電解質成分(非水溶劑、支持電解質等)發生還原分解反應，由此電池劣化。作為防止該電池的劣化的手段，可舉出例如，初始充電時，有意圖地使電解質成分的一部分還原分解，利用由其分解生成物構成的SEI(固態電解質界面；Solid?Electrolyte?Interphase)膜被覆負極表面的方法。由此，在電池的通常使用時，可以防止在負極表面的進一步的電解質成分的還原分解。另一方面，該形態的電池，存在下述課題：如果放置在高溫下，則分解生成物在所形成的SEI膜上進一步堆積等，從而內阻增加，由此電池劣化。專利文獻1曾記載了通過向電解液加入規定的添加劑，來降低內阻的增加率，能夠使高溫保存性提高。

但是，根據本發明者的研討，僅靠向電解液簡單地加入該添加劑時，有時高溫保存性的提高效果不充分或者不穩定。

本發明的一個目的是提供一種穩定地制造高溫保存性優異的鋰離子二次電池的方法。

本發明者發現，通過使用含有某種添加劑的電解液組裝鋰離子二次電池后，在特定的條件下處理該組裝了的電池，可穩定地實現更高水平的高溫保存性，從而完成了本發明。

依據本發明，提供一種鋰離子二次電池的制造方法，所述鋰離子二次電池具備能夠吸藏和釋放鋰離子的正負電極和在有機溶劑中含有作為支持電解質的鋰鹽的非水電解液。該制造方法包括：使用上述電極和上述非水電解液組裝鋰離子二次電池的工序。在此，上述非水電解液，除了含有上述鋰鹽以外，還包含：作為添加劑A的選自羧酸酐和二羧酸中的至少一種；和作為添加劑B的選自碳酸亞乙烯酯(VC)、碳酸乙烯亞乙酯(VEC)、亞硫酸亞乙酯和氟代碳酸亞乙酯中的至少一種。上述制造方法還包括：對上述組裝了的電池進行初始充電的工序；和將該電池在35℃以上的溫度保持6小時以上進行老化處理的工序。

在使用含有上述添加劑A、B的組成的電解液的電池中，通過進行上述老化處理，與老化處理前相比，可以提高形成于負極表面的SEI膜的穩定性，降低內阻。這樣通過在制造電池的過程中(即出廠前)先使內阻降低，可以提高其后的電池對于高溫保存的耐久性。因此，依據該制造方法，可提供高溫保存性優異的鋰離子二次電池。

在此公開的鋰離子二次電池的制造方法的一個優選方式中，將上述電池在上述溫度保持40～50小時進行上述老化處理工序。由此，可提供SEI膜的穩定性更加提高、高溫保存性更加優異的鋰離子二次電池。

在另一優選方式中，在40～80℃的溫度保持上述電池來進行上述老化處理工序。由此，可提供SEI膜的穩定性更加提高、高溫保存性更加優異的鋰離子二次電池。

依據在此公開的方法，如上述那樣，可以實現高溫保存性優異的鋰離子二次電池。該電池很適合作為搭載于可放置在高溫下的車輛中的電池。因此，依據本發明，可提供采用在此公開的任一種的方法制造的鋰離子二次電池和具備該鋰離子二次電池的車輛。特別優選是具備該鋰離子二次電池來作為動力源(典型的是混合動力車輛或電動車輛的動力源)的車輛(例如汽車)。

附圖說明

圖1是模式地表示一實施方式涉及的鋰離子二次電池的外形的立體圖。

圖2是在圖1中的II-II線截面圖。

圖3是表示一實施例涉及的鋰離子二次電池的內阻相對于老化處理時間的變化的圖。

圖4是表示一實施例涉及的鋰離子二次電池的內阻相對于老化溫度的變化的圖。

圖5是模式地表示具備本發明的鋰離子二次電池的車輛(汽車)的側面圖。

圖6是模式地表示18650型鋰離子電池的形狀的立體圖。