[发明专利]二次电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及二次电池的制造方法，更详细地讲，涉及应对混入到电池内的金属异物的析出所引起的短路问题的二次电池的制造方法。

背景技术

一直以来，锂二次电池等的能够充放电的二次电池被广泛利用。该锂二次电池，典型地，具备分别具有能够吸藏和释放锂离子的正极和负极的活性物质的正极和负极、介于正极与负极之间的隔板、以及该正极、负极、和隔板所浸渗的非水电解质。在锂二次电池的制造时，组装正极、负极、和隔板，使它们浸渗非水电解质后，进行充电。

已知在该二次电池的制造时，铁(Fe)等的金属异物可能会从外部不可避免地混入。已被指出如果该金属异物存在于正极附近，则在电池的充电时(例如初次调整时)溶解于非水电解质中，在负极的对向部位上局部地析出，由此突破隔板，存在发生短路的可能性。因此，构建二次电池后，在初次调整之前，出于防止这样的金属异物所引起的二次电池的短路的目的而实施的各种方法(以下，也有时简单称为金属异物的无害化处理方法)曾被提出(例如，参照专利文献1～4)。

例如，专利文献1中公开了一种二次电池的制造方法，在初次充电时进行了电池容量的0.01％～0.1％的充电后，设置1小时～48小时的放置时间。

另外在专利文献2中，公开了向电池施加充电或放电或者充电与放电的组合的电冲击，该施加在以Li为基准在正极电位为4.0V以上施加之后放置1分钟后的负极电位为2.0V以上的条件下实施。

记载了根据这些方法，金属异物不会在负极析出，而是在电解质中均匀地扩散。

另外一般地，与如上所述的金属异物的无害化处理方法不同，通过对于初期调整后的二次电池，计算在无负荷状态下的电压下降量(自放电量)来判断内部短路的有无，实施自放电检查。该自放电检查是确认有无金属异物的析出所引起的微小短路的检查，要确认有无电阻高的铁的析出所引起的微小短路需要进行5天以上、例如10天左右的检查。

在先技术文献

专利文献1:日本国专利申请公开2005-243537号公报

专利文献2:日本国专利申请公开2007-018963号公报

专利文献3:日本国专利申请公开2006-086060号公报

专利文献4:日本国专利申请公开2007-042486号公报

发明内容

然而，在利用上述的专利文献1所公开的方法尝试二次电池的正极上的金属异物的溶解的情况下，例如图10A所示在放置中正极电位下降因此金属异物的溶解速度降低，有时用于充分地溶解金属异物需要更多的时间。另外，初期的负极电位比Fe的氧化还原电位(例如，以Li为基准为2.5V)低因此存在Fe在负极上析出的可能性。该倾向对于例如使用三元系的锂过渡金属复合氧化物等的容量维持率比较低的电极材料的电池是有显著体现的倾向。

另外，在利用上述的专利文献2所公开的方法尝试二次电池的正极上的金属异物的溶解的情况下，例如图10B所示在放置中的正极电位产生偏差。认为这是由于尽管是以相同规格制造的电池，但因电极材料的批次间的偏差而产生的影响。因此，能够将金属异物无害化的时间也产生偏差，要进行更切实的金属异物的无害化需要较长地设定处理时间。

本发明是为了解决如上所述的以往的问题而完成的，其目的在于提供一种锂二次电池的制造方法，能够在较短时间切实地抑制负极中的金属异物的局部析出而无关于电极的种类和偏差等。另外，本发明的另一目的是提供一种采用该制造方法得到的难以产生短路且可靠性高的锂二次电池。

本发明者们对于在制造工序中不可避免地混入的铁(Fe)等的金属异物的溶解行为进行了专心研究。其结果，确认了金属异物的溶解行为由于电池构成的微细变化而大受影响，能够对金属异物的无害化处理中的电位行为带来影响。作为对该电位行为造成影响的重要原因，除了上述的电极的种类、批次间的偏差以外，还包括例如电解质中的添加剂的浓度等的设计上的不同、电极的保管状态的影响等的非有意的偏差等。但是，发现通过将这样的对电位行为的影响维持、控制为较小，始终确保最佳的电位状态，能够使金属异物的溶解行为稳定，能够缩短无害化处理所需要的时间，从而想到本发明。另外，也发现了在对于金属异物的溶解行为确认电位行为以外的影响因子的情况下，能够在考虑了该影响的范围适当地设定金属异物的无害化处理的时间。

即，在此公开的二次电池的制造方法，是具备正极、负极和非水电解质的二次电池的制造方法，所述正极具备正极活性物质层，所述负极具备负极活性物质层。该制造方法的特征在于，包括：