[发明专利]锂离子二次电池

说明书

本发明的一个方式提供一种负极没有设置活性物质的锂离子二次电池。本发明的一个方式包括：正极；负极；电解液；以及正极和负极之间的隔离体，其中，负极包括负极集电体，负极集电体包括与电解液和隔离体中的至少一个直接接触的区域，电解液具有氟，并且，能够在充电时使具有锂的析出物析出到负极集电体的表面上的功能。再者，也可以在隔离体和负极之间包括间隔物。电解液还可以包括具有氟的有机化合物。通过从电解液对析出到负极表面上的锂供应氟，可以抑制在后续的析出中锂以树枝晶状(晶须状)析出。

本申请是如下发明专利申请的分案申请：

发明名称：锂离子二次电池；申请日：2015年3月12日；申请号：201580016096.3。

技术领域

本发明的一个方式涉及一种锂离子二次电池及其制造方法。

注意，本发明的一个方式不局限于上述技术领域。本说明书等所公开的发明的一个方式的技术领域涉及一种物体、方法或制造方法。或者，本发明的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或组成物(composition of matter)。由此，具体而言，作为本说明书所公开的本发明的一个方式的技术领域的例子可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、这些装置的驱动方法或者这些装置的制造方法。

背景技术

作为二次电池可以举出镍氢电池、铅二次电池及锂离子二次电池等。

这些二次电池用作以手机等为代表的便携式信息终端的电源。其中，尤其是锂离子二次电池可以实现高容量化以及小型化，所以对其的开发日益火热。

锂离子二次电池包括电极集电体、电极活性物质、电解液、隔离体、外包装体导线电极等多种构件，且经过多个工序制造。鉴于锂离子二次电池的广泛的用途，重要的是能够低成本地制造。所使用的构件、制造所需要的工序数、制造所需要的时间越少，越可以抑制制造成本。

一般而言，锂离子二次电池的负极在负极集电体上涂敷由碳材料构成的活性物质来制造。活性物质是指有关作为载体的离子(锂离子)的嵌入·脱嵌的物质。在集电体上涂敷活性物质来制造的活性物质层除了活性物质之外有时还包括导电助剂、粘合剂等。

因为氧化还原电位低，每单位体积·重量的比容量高，所以作为适合于负极的材料，金属锂具有优选的特性。然而，在二次电池中，有时在充电时电解液中的锂以树枝晶状(晶须状)析出在锂金属上，并穿过隔离体而导致短路。此外，还发生如下问题：在放电时树枝晶(晶须)的根部溶出到电解液中而生成离析的锂，因此循环特性降低。由此，在实用的锂离子二次电池中，在集电体上涂敷由碳材料构成的活性物质来设置活性物质层，且将锂离子的吸留释放反应用作负极反应(非专利文献1)。

然而，在制造活性物质层时，作为装置需要多种设备诸如用来制造浆料的混炼装置、用来涂敷浆料的涂布机、用来干燥浆料的干燥机等。此外，使用这种装置的各工序需要时间。再者，活性物质、导电助剂、粘合剂等的构件需要成本。另外，在使用活性物质层的电极中，单元电位降低相当于二次电池中的活性物质的反应电位的电位，因此能量密度减小。另一方面，如果能够采用使锂直接析出到集电体上的方式，则在二次电池内部的所有系统中负极的电位最低，从而可以制造能量密度最高的二次电池。

[专利文献]

[专利文献1]日本专利申请公开第平4-328277号公报

[专利文献2]日本专利申请公开第2007-106634号公报

[非专利文献]

[非专利文献1]小久见善八编著“锂二次电池”，第一版，日本株式会社Ohmsha，2008年3月20日，pp.104

发明内容