[发明专利]带注入功能的非水电解质二次电池、以及其使用的非水电解质二次电池和非水电解质注入装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种带注入功能的非水电解质二次电池(以下称为“带注入功能的二次电池”)、以及其使用的非水电解质二次电池(以下称为“对应二次电池”)和非水电解质注入装置(以下称为“注入装置”)，尤其涉及能够在低湿度环境下补充非水电解质的带注入功能的二次电池、以及其使用的对应二次电池和注入装置。 

背景技术

锂离子二次电池等非水电解质二次电池具有高电压、高能量密度，而且贮存性、耐泄露性等可靠性良好。因此，非水电解质二次电池已经作为手机和笔记本电脑等的小型电源得到实际应用，另外也在尝试在汽车用途和电力贮存用途等大中型用途方面的应用。 

关于锂离子二次电池的正极活性物质，可以列举以二硫化钛、五氧化钒和三氧化钼为代表的锂钴复合氧化物、锂镍复合氧化物及尖晶石型锂锰氧化物等、利用通式Li_xMO₂(其中，M为一种以上的过渡金属)表示的各种化合物。 

关于锂离子二次电池的负极活性物质，可以列举以金属锂和含锂合金为代表的能够吸收并放出锂的碳材料等各种物质。尤其在使用碳材料作为负极活性物质时，具有能够获得循环寿命长的电池、而且安全性高的优点。 

锂离子二次电池的非水电解质通常采用在混合溶剂中溶解了LiPF₆、LiBF₄等支撑盐的电解液，所述混合溶剂是指碳酸乙烯酯和碳酸 丙烯酯等高介电常数的溶剂、与碳酸二乙酯等低粘度的溶剂的混合溶剂。 

以前，锂离子二次电池是密闭式的，充电放电循环寿命也长，所以在使用预定次数后其放电容量明显下降的情况下，判定为电池的寿命已尽，对其进行废弃处理。并且，被废弃处理的锂离子二次电池被回收，提取能够利用的材料进行再次利用。 

但是，将构成电池的材料100％再次利用是很困难的事情，要求发明寿命已尽的电池的有效利用方法。并且，对于上述的大中型用途的锂离子二次电池，存在需要10～20年单位的寿命和数千～数万循环的充电放电循环寿命的情况，而利用现有的电池结构很难实现这种长寿命。 

与此对应，例如在日本特开2001-210309号公报中提出了一种锂离子二次电池，在电池容器上设置注入口栓，以便对由于充电放电循环的反复而使得放电容量下降的锂离子二次电池补充新的非水电解质，由此恢复放电容量。 

但是，非水电解质需要在低湿度环境下进行处理，例如在进行湿度管理的手套式操作箱等设备内进行处理。因此，通常在对锂离子二次电池补充非水电解质时，需要使锂离子二次电池移动到所述设备内，存在操作烦杂的问题。 

另外，在电力贮存用途和汽车用途中采用的锂离子二次电池是大型电池，存在手套式操作箱等设备内的作业困难的情况、或者向手套式操作箱内的搬入困难的情况。因此，存在非水电解质在低湿度环境下向大中型锂离子二次电池注入困难的问题。 

另外，与以前的便携式和个人电脑中使用的小型锂离子二次电池 相比，以长寿命为目标的电力贮存用和汽车用等大中型锂离子二次电池中，由于液体枯竭而导致的容量保持率下降是重大问题，不可忽视。 

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够容易在低湿度环境下补充非水电解质的带注入功能的二次电池、以及其使用的对应二次电池和注入装置。 

本发明的一种带注入功能的二次电池，具有对应二次电池和注入装置，对应二次电池具有：收容体，划分有用于收容具有正极、负极、隔板及非水电解质的发电部的收容室；开口部，形成于收容体；栓体，堵塞开口部；以及连接部，形成于收容体的外表面侧且开口部周围，注入装置具有：盖体，通过与连接部连接，从收容体的外表面侧覆盖开口部及堵塞开口部的栓体，在开口部周围形成密闭空间；装卸部，通过使栓体在密闭空间中从开口部移动，将开口部打开，并且通过使栓体在密闭空间中向开口部移动，将开口部堵塞；以及注入部，用于从打开的开口部向收容体内注入非水电解质。 

在本发明的带注入功能的二次电池中，优选装卸部具有自由滑动地贯通盖体的支轴部，支轴部的一端位于划分密闭空间的盖体的内表面侧，并具有能够与栓体连接的结构，支轴部的另一端位于盖体的外表面侧。 

在本发明的带注入功能的二次电池中，也可以是注入部兼作能够切换密闭空间内的气体的排气部，还可以具有能够切换密闭空间内的气体的排气部。 

在本发明的带注入功能的二次电池中，优选连接部与盖体旋合连接，连接部与所述盖体也可以一体形成。 

在本发明的带注入功能的二次电池中，优选收容体中划分有开口部的部分与栓体旋合连接。