[发明专利]二次电池及二次电池的电极的制造方法

说明书

技术领域

技术领域涉及二次电池及二次电池的电极的制造方法。

背景技术

近年来，随着人们对环境技术的意识的提高，对于其环境负担比传统的发电方式小的发电装置（例如，太阳光发电）的研发非常活跃。在对发电技术进行开发的同时进行了蓄电装置的研发。

例如，作为蓄电装置的一个例子，可以举出二次电池的锂离子电池。锂离子电池具有高能量密度且适于小型化，因此已经广泛普及。作为锂离子电池的电极材料，优选利用可插入和脱离锂的材料，例如，可以举出石墨及硅等。尤其是硅的理论电容比石墨大10倍左右，因此作为锂的主体材料而被认为更有前途。

然而，在利用含硅或硅化合物的电极的二次电池中作为电解质应用LiPF₆、LiBF₄或LiAsF₆等时，存在有不能获得充分的充放电循环特性及存储特性的问题。专利文件1公开了通过将上述电解质中的至少一种的浓度设定为低于0.1mol/cm^-3而提供的具有充分的充放电循环特性及存储特性的二次电池。

参考文件

专利文件

专利文件1 日本专利申请公开2001-176545号公报。

发明内容

本发明的一个方式的目的在于提供一种充放电循环特性优异的二次电池。

尤其是，本发明的一个方式的目的在于提供一种在维持（不减少）电解质所含的LiPF₆、LiBF₄或LiAsF₆等的浓度的情况下实现充放电循环特性优异的二次电池。

此外，本发明的一个方式的目的在于利用简单工序而制造所述二次电池的电极。

本发明的一个方式是一种二次电池，该二次电池包括含硅或硅化合物的电极，该电极中的氢浓度为1.0×10¹⁸cm^-3以上且1.0×10²¹cm^-3以下。也就是说，减少含硅或硅化合物的电极所含的氢浓度。

在二次电池中，含硅或硅化合物的电极例如优选包含由金属形成的集电体和设置在该集电体上的用作活性物质的硅膜。在此，该电极的硅膜中的氢浓度可为1.0×10¹⁸cm^-3以上且1.0×10²¹cm^-3以下。

另外，在将硅用作活性物质的情况下，例如，可通过等离子体CVD法等在集电体上形成硅膜。在这种情况下，优选使硅膜中尽量不包含氢。为了使硅膜中尽量不包含氢，可在高温度环境下在集电体上形成硅膜。

从而，本发明的一个方式是一种二次电池的电极的制造方法，该制造方法包括如下步骤：形成集电体；边加热该集电体边利用等离子体CVD法等在该集电体上形成硅膜。

这里，以在利用等离子体CVD法等形成硅膜时氢不容易被引入到硅膜中的温度进行对所述集电体的加热。因此，优选在500℃以上且不使集电体的组成和形状变化的温度下进行加热。

这里，硅膜中的氢浓度优选为1.0×10¹⁸cm^-3以上且1.0×10²¹cm^-3以下。

根据本发明的一个方式，可以获得充放电循环特性优异的二次电池，而不使电解质的浓度变化。此外，可以利用简单工序而制造二次电池。

附图说明

图1是表示本发明的一个方式的圆筒型二次电池的一个例子的透视图；

图2是图1所示的圆筒型二次电池的在截面100处的截面图；

图3A至3C是说明本发明的一个方式的二次电池的电极的制造方法的一个例子的图；

图4是比较充放电循环特性的第一图；

图5是比较充放电循环特性的第二图；

图6是表示实施例1的样品1的SIMS分析结果的第一图；

图7是表示实施例1的样品A的SIMS分析结果的第二图；

图8是表示实施例1的样品3的SIMS分析结果的第三图；

图9是说明本发明的一个方式的硬币型二次电池的制造方法的一个例子的图。

具体实施方式