[发明专利]锂离子二次电池及其制造方法

说明书

锂离子二次电池具备：正极、负极、在正极和负极之间插入的分隔件、及浸入正极、负极和分隔件中的非水电解质，非水电解质包含锂盐和使锂盐溶解的非水溶剂。正极中的非水电解质中的锂盐的浓度大于负极中的非水电解质中的锂盐的浓度。

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池的放电特性的改良。

背景技术

锂离子二次电池具备正极、负极和分隔件，在两电极和分隔件的内部存在包含锂盐的非水电解质。非水电解质具有流动性，因此两电极和分隔件内部的锂盐浓度通常是均匀的。

另一方面，为了抑制在大电流下充放电时的过电压，而提出了使非水电解质保持为凝胶状聚合物的同时使正极和/或负极内部的锂盐浓度高于分隔件内部的锂盐浓度的技术(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-298919号公报

发明内容

锂离子二次电池在放电时从负极中释放锂离子至非水电解质中。被释放的锂离子经由非水电解质而被吸藏至正极中。在大电流下放电的情况，无法赶上锂离子向正极内部的供给，而使正极内部的锂盐浓度减少，有时无法得到充足的放电容量。其中重复充放电循环后的正极内部的锂盐浓度的减少尤为显著。

鉴于上述情况，本发明的一个方式的锂离子二次电池具备：正极、负极、在正极和负极之间插入的分隔件、及浸入正极、负极和分隔件中的非水电解质，非水电解质包含锂盐和使锂盐溶解的非水溶剂。正极中的非水电解质中的锂盐的浓度大于负极中的非水电解质中的锂盐的浓度。

本发明的另一方式的锂离子二次电池的制造方法具备如下工序：得到具备正极、负极及在正极和负极之间插入的分隔件的电极体的工序；在电极体中浸渗包含锂盐和使锂盐溶解的非水溶剂的非水电解质的工序；在电极体中浸渗非水电解质之前，使锂盐包含在正极中的工序。

根据本发明的上述方式，能够抑制在大电流放电时的正极内部锂盐的不足。因此，可以提供放电特性优异的锂离子二次电池。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的非水电解质二次电池的纵向截面图。

具体实施方式

本发明的锂离子二次电池具备正极、负极、在正极和负极之间插入的分隔件、及浸入正极、负极和分隔件中的非水电解质。非水电解质包含锂盐和使锂盐溶解的非水溶剂。正极中的非水电解质中的锂盐的浓度(SCp)大于负极中的非水电解质中的锂盐的浓度(SCn)。

此处，SCp和SCn是分别在放电状态(State of charge(SOC)为0％)的锂离子二次电池中测得的锂盐浓度。用于测定锂盐浓度的锂离子二次电池优选为未使用的状态(制造后出货的初始状态)，但只要可以得到SCp＞SCn的关系就还可以是使用过程中。

SOC为0％的放电状态是指电池电压处于放电终止电压的状态。锂离子二次电池通常通过制造商所提供的充放电电路而放电至制造商确定的放电终止电压。因此，SOC为0％的放电状态可以根据提供锂离子二次电池的制造商、电池的类型来毫无疑义地确定。

在放电时，由于锂离子被吸藏至正极中，因此在正极内部的锂盐浓度减少。另一方面，在初始的放电状态下的正极中的锂盐浓度增高的情况下，即使在大电流放电时，在正极内部也能存在大量的锂离子。因此，能够迅速地进行通过正极的锂离子的吸藏反应，确保充足的放电容量。

在大电流放电时，为了确保更高的放电容量，SCp与SCn之比(SCp/SCn)优选大于1.0、更优选1.1以上、特别优选1.5以上。SCp的上限没有特别限定，正极中的锂盐浓度过高时，有非水电解质中的锂盐的平均浓度增高，非水电解质的粘度上升，抑制锂盐移动的倾向。因此，SCp/SCn比优选为2.0以下。