[发明专利]蓄电装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于蓄电装置的有效技术，该蓄电装置中在正极和负极的至少任意一个中嵌入离子。

背景技术

作为搭载在电动车及混合动力车辆等上的蓄电装置，因为要求其具有高能量密度和高输出密度，所以作为备选可以举出锂离子电池及混合型电容器等。特别地，对于正极使用钒的氧化物的锂离子电池，由于吸入锂离子的特性优良，因而可以大幅提高能量密度。

另外，对于锂离子电池等所具备的负极的碳类材料，提出了通过预先嵌入(掺杂)锂离子，降低负极电位从而提高能量密度的方案。在这样向负极嵌入锂离子时，多采用使相对的负极和金属锂之间电化学接触的方法。此外，还提出了通过在正极集电体及负极集电体上形成用于使锂离子通过的通孔，从而使锂离子可以顺利地在层叠的电极间移动的方法(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：国际公开第04/59672号公报

发明内容

但是，专利文献1记载的蓄电装置中，虽然可以顺利地嵌入锂离子，但存在以下问题：因为是仅向负极嵌入锂离子的构造，所以负极的嵌入容量降低将导致嵌入时间变长。这样，嵌入时间变长，不仅会导致蓄电装置的生产率降低，还会导致蓄电装置的高成本化。

本发明的目的是通过缩短离子的嵌入时间，从而提高蓄电装置的生产率。

本发明的蓄电装置的制造方法，其用于制造在正极和负极的至少任意一个中嵌入离子的蓄电装置，其特征在于，该制造方法中具有嵌入工序，其将所述正极和离子供给源连接，同时将所述负极和离子供给源连接，从所述离子供给源向所述正极和所述负极这两者嵌入离子。

本发明的蓄电装置的制造方法，其特征在于，所述嵌入工序中，对所述正极和所述离子供给源之间的通电状态进行控制。

本发明的蓄电装置，其在正极和负极的至少任意一个中嵌入离子，其特征在于，该蓄电装置是经由嵌入工序而制造的，在该嵌入工序中，将所述正极和离子供给源连接，同时将所述负极和离子供给源连接，从所述离子供给源向所述正极和所述负极这两者嵌入离子。

本发明的蓄电装置，其特征在于，在所述嵌入工序中，对所述正极和所述离子供给源之间的通电状态进行控制。

本发明的蓄电装置，其特征在于，所述正极具有正极集电体和正极复合层，所述负极具有负极集电体和负极复合层，在所述正极集电体和所述负极集电体上形成通孔。

在本发明的蓄电装置中，其特征在于，该装置的结构为将所述正极和所述负极交替层叠的层叠型，或者将所述正极和所述负极叠放后卷绕的卷绕型。

本发明的蓄电装置，其特征在于，所述负极含有易石墨化碳材料和石墨的至少任意一种。

本发明的蓄电装置，其特征在于，所述正极含有钒的氧化物，其具有层长度大于或等于1nm而小于或等于30nm的层状晶粒。

本发明的蓄电装置，其特征在于，在所述钒的氧化物的任意剖面中，都含有面积比率大于或等于30％的所述层状晶粒。

本发明的蓄电装置，其特征在于，所述钒的氧化物为水溶性。

在本发明的蓄电装置中，其特征在于，所述钒的氧化物是通过将水溶液蒸发干燥而制造的。

在本发明的蓄电装置中，其特征在于，所述钒的氧化物是在小于250℃下进行处理的。

在本发明的蓄电装置中，其特征在于，所述钒的氧化物在X射线衍射图案的衍射角2θ为5～15°的范围内具有峰值。

在本发明的蓄电装置中，其特征在于，所述钒的氧化物是经过使用锂离子源进行处理而获得的。

本发明的蓄电装置，其特征在于，所述正极含有导电性材料。

发明的效果

根据本发明，在将正极和离子供给源连接的同时，将负极和离子供给源连接，从离子供给源向正极和负极这两者嵌入离子，因此可以缩短对蓄电装置的离子嵌入时间。由此，可以提高蓄电装置的生产率，降低蓄电装置的制造成本。

附图说明

图1是表示作为本发明的一个实施方式的蓄电装置的斜视图。

图2是概略地表示蓄电装置的内部构造的沿图1的A-A线的剖面图。

图3是局部放大地示出蓄电装置的内部构造的剖面图。

图4是表示充放电试验中的充电处理的实施情况的说明图。

图5是表示电极电位和锂离子的嵌入容量间关系的曲线图。

图6是表示层长度短的层状晶体构造的示意图。

图7是表示层长度长的层状晶体构造的示意图。

图8是表示具有层长度短的层状晶体构造的正极活性物质的制造工序的一个例子的流程图。

图9是表示具有层长度短的层状晶体构造的正极活性物质的利用透射电子显微镜(TEM)获得的附图用照片。