[發明專利]非水電解質電池的制造方法和非水電解質電池

在審

• 申請號: 201380055901.4
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN104756303A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 冢越貴史;北條伸彥;大冢友
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M4/139;H01M4/1395;H01M4/38;H01M4/48;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/052
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;李照明

技術領域

本發明涉及非水電解質電池的制造方法和非水電解質電池。

背景技術

作為便攜式電子設備的電源，鋰二次電池等非水電解質電池已廣泛普及。也已提出大量用于改善非水電解質電池的各個特性的技術。

在專利文獻1中公開了使用活性炭作為正極活性物質、使用事先吸藏有相當于理論容量的35％以上的量的鋰的硅或硅化合物作為負極活性物質的蓄能元件。公開了鋰的吸藏量優選為50％以上。并且，公開了鋰的吸藏量為90％以下，優選為80％以下。

在專利文獻2中公開了在負極的表面貼附金屬鋰箔或金屬鋰合金箔、在正極中混入氟化碳的非水電解質二次電池，所述氟化碳在1V以上且低于3.5V的電壓范圍內與鋰離子不可逆地反應。

在先技術文獻

專利文獻1：日本特開2007-299801號公報

專利文獻2：日本特開2003-115327號公報

發明內容

作為非水電解質電池所追求的特性之一，有在幾秒或1秒以下的短時間內的大電流放電特性(脈沖放電特性)。但是，關于具有優異的脈沖放電特性的非水電解質電池的具體結構和制造方法的了解仍然不足。本發明的目的是改善非水電解質電池的脈沖放電特性。

即，本公開提供一種負極的制造方法，該方法包括：

負極準備工序，該工序形成包含選自硅和硅化合物中的至少一者作為負極活性物質的負極活性物質層，使超過相當于所述負極活性物質層的理論容量的量的鋰與所述負極活性物質層接觸，由此準備負極；以及

負極化成工序，該工序通過與所述負極活性物質層接觸的鋰來進行所述負極活性物質的化成處理。

如果使用通過上述方法制造的負極，則能夠提供具有優異的脈沖放電特性的非水電解質電池。

附圖說明

圖1是非水電解質電池的一實施方式的硬幣型電池的截面圖。

圖2是經過負極準備工序制作的負極的截面圖。

圖3是經過正極準備工序制作的正極的截面圖。

圖4是經過正極準備工序制作的另一正極的截面圖。

圖5是示出負極的輸出特性的評價結果的圖。

具體實施方式

本發明人對于具備正極、和包含選自硅和硅化合物中的至少一者作為負極活性物質的負極的非水電解質電池的脈沖放電特性進行了詳細研究。其結果，明確了使超過相當于負極活性物質層的理論容量的量的鋰與負極活性物質層接觸，并通過鋰對負極活性物質進行化成處理，由此能夠大幅改善非水電解質電池的脈沖放電特性。特別是，也明確了，如果將本說明書中所公開的技術應用于非水電解質二次電池，則即使在反復進行充放電后也可持續地得到上述效果。

即，本公開的第1方式，提供一種非水電解質電池的制造方法，所述方法包括：

負極準備工序，該工序形成包含選自硅和硅化合物中的至少一者作為負極活性物質的負極活性物質層，使超過相當于所述負極活性物質層的理論容量的量的鋰與所述負極活性物質層接觸，由此準備負極；

正極準備工序，該工序準備正極，所述正極包含能夠不可逆地吸藏鋰的鋰吸藏材料；

組裝工序，該工序將所述正極、所述負極、隔板和非水電解質封入外包裝中；以及

負極化成工序，該工序通過與所述負極活性物質層接觸的鋰來進行所述負極活性物質的化成處理。

根據第1方式，能夠提供具有優異的脈沖放電特性的非水電解質電池。

本公開的第2方式，提供一種非水電解質電池的制造方法，所述方法在第1方式的基礎上，所述負極活性物質層的理論容量為所述負極活性物質層的可逆容量與不可逆容量的合計容量，在所述負極準備工序中，使相當于所述理論容量的鋰量和相當于所述可逆容量的5～40％的鋰量這二者的合計量的鋰與所述負極活性物質層接觸。如果鋰的量在適當的范圍內，則能夠確實地實施負極活性物質的化成處理，因此能夠有效地改善非水電解質電池的脈沖放電特性。

本公開的第3方式，提供一種非水電解質電池的制造方法，所述方法在第1或第2方式的基礎上，在將通過從與所述負極活性物質層接觸的鋰的總量減去相當于所述理論容量的量而算出的量定義為過剩量時，在所述正極中包含其量能夠不可逆地吸藏全部所述過剩量的鋰的所述鋰吸藏材料。根據第3方式，能夠提供降低了充電時的鋰向負極上析出的可能性的、充放電循環特性優異的二次電池。