[发明专利]锂二次电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂二次电池的制造方法。

背景技术

一直以来，作为高性能的二次电池，锂二次电池被有效利用。锂二次电池具备：具有由含锂复合氧化物构成的正极活性物质的正极；具有能够进行锂离子的吸藏和释放的负极活性物质的负极；介于正极和负极之间的隔板；和含浸于这些正极、负极和隔板的非水电解质。锂二次电池的制造时，将正极、负极和隔板组装，使它们含浸非水电解质之后，进行充电。

在锂二次电池的制造时，有从外部混入铜或铁等的金属异物的情况。如果充电时这些金属异物溶解于非水电解质中，在负极上集中地析出，则有析出物突破隔板到达正极，发生短路之虞。因此一直以来，为防止起因于金属异物的短路，提出了各种技术。

专利文献1中，记载了以1～100ms的周期施加100～10000次脉冲电压，使得正极的闭路电位相对于锂的溶解析出电位（换言之，为氧化还原电位）为3.8V～4.2V，并且，在电池壳体开口了的状态下，正极的闭路电位相对于锂的溶解析出电位成为4.4V～4.5V。专利文献1中记载了下述意思：通过反复施加这样的微小的脉冲电压，可以有效地分解在镍系正极活性物质的表面存在的残留碱，将通过分解产生的气体脱气后将电池壳体封口，由此可以抑制电池的膨胀、内阻的上升。

专利文献2中，记载了在将负极的电位E1保持在2.5V＜E₁＜3.2V的范围的状态下进行初次充电。专利文献3中，记载了在至少进行了1次1小时的充电后，进行放电到负极的电位相对于锂的氧化还原电位成为2.0V以上并且3.35V以下，在该状态下放置3分钟以上。专利文献4中，记载了将在1.5V以上的电位下在负极上被还原的添加剂混合到电解液中，在初次的充电中只将正极充电。专利文献5中，记载了在作为负极活性物质可被利用的碳材料的精制中，用于效率良好地除去金属粒子的技术。专利文献6中，记载了通过将构成正极活性物质的过渡金属元素以外的过渡金属元素的混入量设为规定值以下，来抑制内部短路。专利文献7中，记载了初次的充电时，充电电池容量的0.01%～0.1%，其后设置1小时～48小时的放置时间。

在先技术文献

专利文献1：日本国专利申请公开2005-235624号公报

专利文献2：日本国专利申请公开2003-234125号公报

专利文献3：日本国专利申请公开2006-269245号公报

专利文献4：日本国专利申请公开2007-026752号公报

专利文献5：日本国专利申请公开2010-138039号公报

专利文献6：日本国专利申请公开2002-075460号公报

专利文献7：日本国专利申请公开2005-243537号公报

发明内容

根据组装后反复进行微小的充电的专利文献1记载的技术，可期待从镍系正极活性物质的表面除去残留碱。但是，通过微小充电的反复，负极的电位成为保持下降的状态。因此，有金属异物在负极上集中地析出，析出物向正极侧生长之虞。

长时间的充电后进行放电和放置的技术（参照专利文献3）中，可期待通过放电负极电位上升，放置时，溶解了的金属离子扩散。因此，可期待放置时，在负极上的集中析出被抑制。但是，上述放电前的长时间的充电时，有在负极上引起析出，该析出物生长之虞。

微小充电后长时间放置的技术（参照专利文献7）中，充电时负极电位降低，在该状态下长时间放置，因此有在负极上发生析出，该析出物生长之虞。

本发明的目的在于，提供一种在负极上的金属异物的集中析出被抑制，难以发生短路的锂二次电池的制造方法。

根据本发明，提供一种锂二次电池的制造方法，上述锂二次电池具备：具有由含锂复合氧化物构成的正极活性物质的正极；具有能够进行锂离子的吸藏和释放的负极活性物质的负极；介于上述正极和上述负极之间的隔板；和含浸于上述正极、上述负极和上述隔板的非水电解质。该制造方法包括：在将上述正极、上述隔板和上述负极相互组装，含浸上述非水电解质后，进行1分钟以内的充电，使得正极的最高到达电位相对于锂的氧化还原电位成为3.2V以上的工序；从上述充电的结束时起放置10分钟以内的工序；和在上述放置后，进行1分钟以内的放电的工序。