[发明专利]用于具有金属基负极的锂离子电池的高电流处理

说明书

本发明涉及一种锂离子电池及其制造方法，详细地，涉及使锂离子电池的低温性能提高的方法及具备提高的额定容量特性的锂离子电池。本发明的锂离子电池的制造方法具有：在制作具备正极、隔板、电解质、具有合金化粒子的金属基负极的单元电池之后，对单元电池施加高C速率放电电流的工序；在停止施加高C速率放电电流之后，将高C速率充电电流向单元电池施加，将单元电池充电至单元电池中的充电电平的最大值的90％以上的高充电电平的工序。而且，施加的高C速率放电电流(CHD)比在使用锂离子电池时通过金属基负极的C速率工作电流(Co)高。

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池及其制造方法，详细地，涉及使锂离子电池的低温性能提高的方法及具备提高的额定容量特性的锂离子电池。

背景技术

在混合动力车(HEV)及电动汽车(EV)中，使用可充电/可放电的电源。锂离子电池等二次电池是用于HEV及EV的典型电源。在特定类型的锂离子二次电池中，使用导电性金属及金属基合金材料作为负极电极。在具有金属或合金负极的锂离子电池的情况下，产生容量的快速降低、循环寿命的降低及耐久性的降低，另外，在C速率提高的情况下，放电维持率降低，与C速率相关的放电容量维持率变得不稳定。作为放电容量维持率降低的一个原因，有由对电池反复充放电引起的电极精细结构的损伤，其原因在于层间剥离部位的发生及在结构内扩大的大型的破裂网络。在有这样的劣化现象的情况下，带来电极层间剥离、多孔性缺失、活性物质的电屏蔽、快速的容量降低及最终的电池故障。

目前，作为低温脉冲放电特性、低温充电特性、过充电时的安全性、耐热性优异的锂二次电池的制造方法，公开有专利文献1中记载的方法。在专利文献1中，公开有相对于具备正极及负极和隔板和非水电解液的锂二次电池，在对处于充电状态的电池实施了高温热处理之后，进行至少包含一次1.5C以上的高负荷恒流放电处理的充放电处理。

专利文献1：(日本)特开2004－030939号公报

发明内容

在制造具有至少一个单元电池的锂离子电池的方法中，单元电池具备正极、隔板、电解质、包含包覆金属集电体的金属基合金的金属基负极。在金属基合金中存在合金化粒子。该方法具有将高C速率放电电流向单元电池施加的工序，高C速率放电电流(C_HD)足以在存在于单元电池的至少一个结构中确保导电性路径。施加的高C速率放电电流(C_HD)比在使用中通过金属基负极的C速率工作电流(C_O)高。进而，该方法具有在停止施加放电电流之后，通过高C速率充电电流的施加而对单元电池进行充电的工序。

本发明的上述及其它方式在以下的实施方式的详细记载、要求保护的范围及附图中公开。

附图说明

如果将以下详细的记载与添加的附图一起阅读，则本发明得以深入理解。根据惯例，附图的多种特征强调不是缩尺。相反，各种特征的尺寸为了清楚起见而可以任意地扩大或缩小。在附图中记载有以下的图。

图1A是表示制造本说明书中公开的实施方式中的锂离子电池的方法的流程图；

图1B是表示制造本说明书中公开的实施方式中的锂离子电池的方法的流程图；

图2A是表示制造本说明书中公开的锂离子电池的方法的其它实施方式的流程图；

图2B是表示制造本说明书中公开的锂离子电池的方法的其它实施方式的流程图；

图3是表示制造本说明书中公开的锂离子电池的方法的第二其它的实施方式的流程图；

图4是现有技术的锂离子电池的典型的单元电池的合金负极及关联结构的区域的剖面图；

图5是根据本说明书中公开的实施方式制造的锂离子电池的单元电池的合金负极及关联结构的剖面图；

图6A是图示相对于图4的锂离子电池的放电容量维持率的脱锂率的图；