[发明专利]恢复锂离子蓄电池容量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种恢复锂离子蓄电池容量的方法。

背景技术

锂离子蓄电池是具有非水电解质的二次电池之一。在锂离子蓄电池中，锂金属氧化物用作正电极中的活性材料，而诸如石墨的碳材料用作负电极中的活性材料。在充电期间，从正电极的活性材料释放的锂离子被吸收到负电极活性材料。在放电期间，存储于负电极活性材料中的锂离子被释放并被吸收到正电极。这种电极间锂离子运动使得电流在电极之间流动。即，在锂离子蓄电池中，在电极之间移动的锂离子负责导电。因为锂离子蓄电池具有高能量密度，所以锂离子蓄电池用作例如电动车辆蓄电池。

在这种锂离子蓄电池中，在使用期间，在电极之间移动的锂离子沉淀（沉积）于负电极表面上而形成固定于此的膜，因此在电极之间可移动的锂离子减少。因此，蓄电池容量会下降，即，蓄电池会劣化。

作为蓄电池劣化的解决方案，已知具有第三电极的非水电解质二次电池，该第三电极具有金属锂，与电解质溶液不接触（参见，例如，专利文献1）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP-A-2002-324585

发明内容

本发明待解决的问题

根据这种非水电解质二次电池，从第三电极供应锂离子以弥补容量减少，从而恢复蓄电池容量。例如，当放电容量相对于例如50Ah的初始放电容量已经减少到48Ah时，使第三电极通电来释放与2Ah的减少量对应的锂离子量到蓄电池中，从而供应在电极之间移动的锂离子以恢复放电容量。

然而，在这种情况下，锂离子可能大量补充以至在正电极上形成锂枝晶，使得不能恢复蓄电池容量。

本发明已经实现尝试解决现有技术的问题。本发明目的是提供一种恢复锂离子蓄电池容量的方法，通过供应适量锂离子，同时抑制锂枝晶形成，能够恢复锂离子蓄电池容量。

解决问题的手段

根据本发明的恢复锂离子蓄电池容量的方法为恢复锂离子蓄电池容量的方法，所述锂离子蓄电池包括：正电极，该正电极含有第一活性材料和第二活性材料，所述第二活性材料在电极电位方面与所述第一活性材料相比是低（卑）的；负电极；电解质溶液；和用于释放锂离子的锂离子补充电极；所述方法包括以下步骤：判定步骤，将锂离子蓄电池的初始阶段的充电/放电特性与从所述初始阶段经过预定时段之后在判定时的充电/放电特性进行比较，以判定所述锂离子蓄电池的劣化原因，其中，如果当保持作为在锂离子蓄电池充电或者放电期间的正电极与负电极之间的电位差的与所述第一活性材料对应的电极电位时，初始阶段的充电/放电容量与判定时的充电/放电容量彼此相等，并且如果当保持作为所述电位差的与所述第二活性材料对应的电极电位时，判定时的充电/放电容量低于初始阶段的充电/放电容量，那么判定劣化原因是锂离子减少；计算步骤，基于当保持作为所述电位差的与所述第二活性材料对应的电极电位时，判定时的充电/放电容量与初始阶段的充电/放电容量之间的差来计算锂离子减少量；以及补充步骤，该补充步骤将所述锂离子补充电极连接到所述正电极或者所述负电极，以从所述锂离子补充电极释放与所述减少量对应的锂离子，从而向所述锂离子蓄电池补充锂离子。

在本发明中，如果判定劣化原因是锂离子减少，那么基于当保持作为所述电位差的与第二活性材料对应的电极电位时，判定时的充电/放电容量与初始阶段的充电/放电容量之间的差，来计算锂离子减少量。这样，能够补充抑制锂枝晶形成的适量锂离子。充电/放电、充电/放电或者类似表述是指充电和放电中至少一个。术语“在初始阶段中”是指使用前或者使用开始后直至锂离子蓄电池开始劣化的时段。

优选地，在所述判定步骤中，如果当保持作为所述电位差的与所述第一活性材料对应的电极电位时，发现判定时的充电/放电容量低于初始阶段的充电/放电容量，那么在所述计算步骤中不计算锂离子的所述减少量，并且在所述补充步骤中，不将所述锂离子补充电极与所述正电极或所述负电极连接在一起；或者，在所述判定步骤中，如果发现所述电位差低于与所述第二活性材料对应的电极电位，那么在所述计算步骤中不计算锂离子的所述减少量，并且在所述补充步骤中，不将所述锂离子补充电极与所述正电极或所述负电极连接在一起。在这种情况下，蓄电池劣化的原因不是由于锂离子析出而导致的锂离子减少。如果即使在这种情况下也补充锂离子，那么蓄电池劣化反而加快。