制造鋰離子二次電池的方法技術

提供制造鋰離子二次電池的方法，其中電池體系包含Na，鋰離子二次電池包含電池盒，所述電池盒容納正極、負極和包含LiBOB的非水電解溶液。該方法包括：降低電池盒內部壓力的壓力降低步驟和在壓力降低步驟以后注入非水電解溶液的液體注入步驟。

Method for producing lithium ion secondary battery two

The invention provides a method for manufacturing a lithium ion secondary battery, wherein the battery system comprises a Na, the lithium ion secondary battery comprises a battery box, and the battery box is provided with a positive electrode, a negative electrode and a non-aqueous electrolytic solution containing LiBOB two. The method comprises the following steps: reducing the pressure of the inner pressure of the battery box, and injecting the liquid into the non-aqueous electrolytic solution after the pressure reducing step.

【技術實現步驟摘要】
專利技術背景1.專利
本專利技術涉及制造鋰離子二次電池的方法。2.相關技術描述一種二次電池為鋰離子二次電池。鋰離子二次電池包含：能夠可逆地儲存和釋放鋰離子的正極和負極；和插入正極與負極之間的隔片。目前，二次電池如鋰離子二次電池用作電機驅動電源或者電車、混合動力電動汽車或燃料電池車輛的輔助電源。作為制造鋰離子二次電池的方法，公開了各種方法。例如日本專利申請公開No.2013-097980(JP2013-097980A)公開了在注入電解溶液以后降低電池盒(batterycase)的壓力以使電解溶液涂布在電極體的整個面積上。日本專利申請公開No.2014-154279(JP2014-154279A)公開了非水電解質二次電池，其中苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)用作負極的粘合劑，并將雙(草酸根)合硼酸鋰(LiBOB)加入非水電解溶液中。鋰離子二次電池的充電-放電通過測定最大電流值以抑制鋰沉積并得到最大電池輸出而控制。需要使鋰沉積最小化，因為它導致例如電池的容量或輸出劣化。因此，最大電流值理想地為對應于基于電池的電阻值測定的極限電流值的值。極限電流值為鋰沉積開始時的電流值。JP2014-154279A中公開的技術涉及非水電解質二次電池，其中實現優異的電池特性。在許多情況下，非水電解質二次電池如鋰離子二次電池的電池體系包含大量鈉(Na)，其為雜質。在這種情況下，當LiBOB用作電解溶液的添加劑時，LiBOB和Na相互反應，且LiBOB與Na之間的反應物沉淀。此時，電解溶液進入電極體的兩端中。因此，LiBOB沉淀在電極體的末端部分上，且LiBOB可能在電極體的中心為貧的。因此，電極體中心的電阻值可能提高。因此，極限電流值取決于電極體中心的電阻值。在JP2013-097980A公開的技術中，在注入電解溶液以后降低電池盒的內部壓力以使電解溶液涂布在電極體的整個面積上。然而，在注入電解溶液的上述方法中，所得電池的電極體中的LiBOB分布是不穩定的，且電極體中心的電阻值如上所述是不穩定的。因此，電阻值取決于各個電池而改變，且存在極限電流值的變化。因此，產生極限電流值與最大電流值之間的差距。為此的原因推測為由于注入以后的壓力降低(其中一半電極體浸泡在電解溶液中的狀態下的壓力降低)，電解溶液不浸泡電極體的兩端，且不涂布在電極體的整個區域上。具體而言，當極限電流值高于最大電流值時，不能使電池性能最大化，且不能得到電池的最大輸出。相反，當極限電流值低于最大電流值時，電流值超過極限電流值，因此不能抑制鋰沉積。專利技術概述本專利技術提供制造鋰離子二次電池的方法，其中非水電解溶液包含LiBOB，該方法能夠降低電阻值的變化并使電池特性均勻。本專利技術制造鋰離子二次電池的方法具有以下構型。在制造鋰離子二次電池的方法中，電池體系包含鈉(Na)，鋰離子二次電池包含電池盒，所述電池盒容納電極體和非水電解溶液，電極體包含正極和負極，正極包含含有正極活性材料的正極活性材料層，負極包含含有負極活性材料的負極活性材料層，且非水電解溶液包含雙(草酸根)合硼酸鋰。該方法包括降低電池盒的內部壓力；和在內部壓力降低以后注入非水電解溶液。根據該方法，非水電解溶液在電池盒的內部壓力降低以后注入。因此，非水電解溶液浸泡電極體的兩端并可涂布在電極體的整個區域上。因此，電極體中心的電阻值可提高并可使電池特性穩定化。具體而言，可使極限電流值穩定化。由于上述構型，甚至在其中電池體系包含Na且其中將LiBOB加入非水電解溶液中的鋰離子二次電池中，可降低電阻值的變化，并可使電池特性均勻。因此，可確保作為電池的安全性和性能。根據本文所述方法的一個方面，負極可包含苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)作為粘合劑。SBR包含大量Na且對LiBOB呈高反應性。因此，電極體中心的電阻可能提高。因此，可制造具有降低的電阻值變化和均勻電池特性的鋰離子二次電池。根據本文所述方法的另一方面，在正極活性材料中，(003)平面的衍射峰的半寬度β可滿足0.055≤β≤0.097。除非另外說明，“(003)平面的衍射峰的半寬度β”指由X射線衍射得到的半寬度。在正極活性材料中，使結晶度最佳化。因此，電極體中心的電阻值是穩定的并可使電池特性穩定化。例如當半寬度β為0.055或更低且結晶度為低的時，層狀結構被擾亂。因此，金屬可能從正極中洗提出來，且電阻值可能提高。因此，電阻值取決于各個電池而變化，并且不能得到具有均勻電池特性的鋰離子二次電池。另一方面，例如當半寬度β為0.097或更高且結晶度為高的時，電阻值提高，且電阻值可能取決于各個電池而變化。其原因推測為正極活性材料的導電率由于高結晶度而降低，且不能發生導電材料與正極活性材料之間的接觸。根據本文所述方法的又一方面，在內部壓力降低期間，真空度可以為1kPa.abs至40kPa.abs。由于將作為壓力降低條件的真空度調整在上述范圍內，電解溶液浸泡電極體的兩端并且可涂布在電極體的整個區域上。因此，可提高電極體中心的電阻值并可使電池特性穩定化。例如當真空度為1kPa.abs或更低時，電池體系的內部壓力是過低的且電解溶液沸騰。另一方面，例如當真空度為40kPa.abs或更高時，壓力下降是不充分的。因此，電解溶液不能涂布在電極體的整個區域上，并且不能使電池特性穩定化。附圖簡述下面參考附圖描述本專利技術示例實施方案的特征、優點以及技術和工業重要性，其中類似的數字表示類似的元件，且其中：圖1為示意性地顯示根據本專利技術一個實施方案的鋰離子二次電池的外觀的透視圖；圖2為顯示沿著圖1的線II-II取得的截面結構的縱斷面圖；圖3為顯示制造根據本專利技術實施方案的鋰離子二次電池的步驟實例的流程圖；圖4為顯示實施例1-4在耐久性試驗中的結果(極限電流值)的表1；和圖5為顯示實施例5-8在耐久性試驗中的結果(極限電流值)的表2。實施方案詳述下面描述本專利技術的優選實施方案。執行本專利技術實施方案所需的不同于本說明書中明確提及的那些的內容對本領域技術人員而言可理解為基于相關領域中的相關技術的設計內容。本專利技術可基于本說明書中公開的內容和相關領域中技術常識實踐。在以下圖中，具有相同功能的部件或部分由相同的參考數字表示，并且不進行或者會簡化重復的描述。在各個圖中，尺寸關系(例如長度、寬度或厚度)不反映實際尺寸關系。在下文中，描述根據本專利技術一個優選實施方案的鋰離子二次電池100(在下文中也簡稱為“電池本文檔來自技高網...

【技術保護點】
制造鋰離子二次電池的方法，其中電池體系包含鈉，鋰離子二次電池包含電池盒，所述電池盒容納電極體和非水電解溶液，電極體包含正極和負極，正極包含含有正極活性材料的正極活性材料層，負極包含含有負極活性材料的負極活性材料層，非水電解溶液包含雙(草酸根)合硼酸鋰，且本方法的特征是包括：降低電池盒的內部壓力；和在內部壓力降低以后注入非水電解溶液。

【技術特征摘要】
2014.12.23 JP 2014-2596191.制造鋰離子二次電池的方法，其中電池體系包含鈉，
鋰離子二次電池包含電池盒，所述電池盒容納電極體和非水電解溶液，
電極體包含正極和負極，
正極包含含有正極活性材料的正極活性材料層，
負極包含含有負極活性材料的負極活性材料層，
非水電解溶液包含雙(草酸根)合硼酸鋰，且
本方法的特征是包括...

【專利技術屬性】
技術研發人員：高畑浩二，
申請(專利權)人：豐田自動車株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP