[发明专利]锂离子二次电池的制造方法

说明书

本发明涉及锂离子二次电池的制造方法。一种锂离子二次电池的制造方法，包括：准备收纳有至少包含正极和负极的电极组的壳体，将第1电解液浸渍入电极组中，将负极的电位降低至第1电位，将FEC注入至壳体中，将负极的电位降低至第2电位。负极至少包含石墨和硅氧化物。第1电解液不包含FEC。添加剂具有0.5V(vs.Li⁺/Li)以上且1.5V(vs.Li⁺/Li)以下的还原分解电位。第1电位高于0.2V(vs.Li⁺/Li)，且为还原分解电位以下。第2电位为0.2V(vs.Li⁺/Li)以下。

技术领域

本公开内容涉及锂离子二次电池的制造方法。

背景技术

日本特表2016-532253公开了，在包含石墨和硅氧化物作为负极活性材料的锂离子二次电池中，在电解液中添加碳酸亚乙烯基酯(VC)和氟代碳酸亚乙酯(FEC)。

发明内容

要求锂离子二次电池(以下有时略记为“电池”)的高容量化。在负极活性材料中使用了石墨。硅氧化物具有大于石墨的比容量(每单位质量的容量)。可通过将石墨与硅氧化物进行混合而使用，期待电池的高容量化。但是硅氧化物容易与电解液引发副反应。即，硅氧化物在耐久性(高温保存特性)方面存在提高的余地。

为了提高硅氧化物的耐久性，可考虑将FEC添加至电解液中。由此，在初次充电时，在硅氧化物的表面FEC发生还原分解，可在硅氧化物的表面形成源自FEC的覆膜。这样的覆膜也称为SEI(solid electrolyte interface，固体电解质界面)。通过SEI的形成，可抑制硅氧化物与电解液的副反应。即，可期待耐久性的提高。

但是，在石墨与硅氧化物的混合负极中，在石墨的表面也可形成源自FEC的SEI。因此可认为，相对于FEC的添加量而获得的耐久性提高效果小。

本公开内容提供的是，在负极中包含石墨和硅氧化物的锂离子二次电池中，增大相对于FEC的添加量而获得的耐久性提高效果。

以下，对本公开内容的技术构成以及作用效果进行说明。但是本公开内容的作用机理包含着假定内容。不应根据作用机理的正确与否而限定权利要求书的范围。

[1]锂离子二次电池的制造方法包括以下的(A)～(E)。(A)准备收纳有至少包含正极和负极的电极组的壳体。(B)将包含添加剂的第1电解液注入至壳体中，从而将第1电解液浸渍入电极组中。(C)将浸渍有第1电解液的电极组进行充电，从而将负极的电位降低至第1电位。(D)在负极的电位下降至第1电位后，将氟代碳酸亚乙酯注入至壳体中，从而在壳体内制备包含氟代碳酸亚乙酯的第2电解液。(E)在制备出第2电解液后，将电极组进行充电，从而将负极的电位降低至第2电位。负极至少包含石墨和硅氧化物。第1电解液不包含氟代碳酸亚乙酯。添加剂具有0.5V(vs.Li⁺/Li)以上且1.5V(vs.Li⁺/Li)以下的还原分解电位。第1电位高于0.2V(vs.Li⁺/Li)，且为还原分解电位以下。第2电位为0.2V(vs.Li⁺/Li)以下。

在本公开内容的制造方法中，分段地实施电解液的注入与充电。首先，注入不包含FEC并且包含预定的添加剂的第1电解液。接着，实施充电直至负极的电位成为第1电位。第1电位为添加剂的还原分解电位以下。

可认为，由于硅氧化物是氧化物，因而相比于石墨而言电子传导性低。因此，在充电的初始，主要引起石墨的充电反应[锂(Li)离子的插入反应]，难以引起硅氧化物的充电反应。根据本公开内容的新发现，通过使负极的电位成为0.2V(vs.Li⁺/Li)以下，开始引发硅氧化物的充电反应。