專利名稱：鋰離子蓄電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋰離子蓄電裝置。
背景技術(shù)：
已知一種預(yù)嵌入技術(shù)，其通過(guò)針對(duì)鋰離子蓄電裝置的正極及負(fù)極預(yù)先嵌入鋰離子，從而抑制鋰離子蓄電裝置內(nèi)的電極的不可逆容量。例如，在專利文獻(xiàn)I中，記載有作為集電體而使用具有通孔的開(kāi)孔箔的垂直預(yù)嵌入法。在垂直預(yù)嵌入法中，除正極、負(fù)極之外，還使用用于向正極及負(fù)極供給鋰離子的第3極。另外，例如在專利文獻(xiàn)2中記載有下述技術(shù)，S卩，作為正極活性物質(zhì)使用Li3_xMxN，從正極向負(fù)極進(jìn)行預(yù)嵌入。專利文獻(xiàn)I :日本專利第4126157號(hào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2010-10284
發(fā)明內(nèi)容
在專利文獻(xiàn)I所記載的垂直預(yù)嵌入法中，由于需要使用除正極、負(fù)極之外的第3極，所以與通常的鋰離子蓄電裝置相比，制造工序復(fù)雜，需要時(shí)間和成本。另外，由于使用金屬鋰，所以在預(yù)嵌入后，金屬鋰有可能作為微粉而殘留，對(duì)安全性產(chǎn)生影響。此外，由于第3極在預(yù)嵌入結(jié)束后不再需要，所以與沒(méi)有第3極的情況相比，在能量密度方面不利。專利文獻(xiàn)2所記載的正極活性物質(zhì)，是通常被用于負(fù)極活性物質(zhì)的材料，鋰離子進(jìn)行插入·脫離的反應(yīng)電位為O. 8V左右，較低。如果將上述活性物質(zhì)用于正極，則由于集電體溶解等導(dǎo)致安全性降低。另外，隨著混合了活性物質(zhì)、導(dǎo)電助劑、粘結(jié)劑等的正極活性物質(zhì)層的密度的不同，難以得到穩(wěn)定的特性。此外，在處理材料時(shí)，需要進(jìn)行水份及氧氣的嚴(yán)格的環(huán)境調(diào)整等，需要大規(guī)模的設(shè)備。本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，可以簡(jiǎn)單地實(shí)施預(yù)嵌入，不降低安全性，實(shí)現(xiàn)能量密度提高和循環(huán)特性提高。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種鋰離子蓄電裝置，其特征在于，具有正極，其具有正極活性物質(zhì)，該正極活性物質(zhì)是含鋰化合物且可以使鋰離子脫離、插入；以及負(fù)極，其具有可以使鋰離子脫離、插入的負(fù)極活性物質(zhì)，使鋰離子從所述正極活性物質(zhì)脫離后無(wú)法再插入的容量即正極的不可逆容量，是在所述負(fù)極活性物質(zhì)中使鋰離子可逆地脫離、插入的容量即負(fù)極的使用容量的6% 40%。在本發(fā)明的鋰離子蓄電裝置中，如果正極的初次充放電效率為50% 94%，則鋰離子蓄電裝置的循環(huán)特性進(jìn)一步提高。此外，在負(fù)極活性物質(zhì)的相對(duì)于可逆容量的使用區(qū)域?yàn)?% 80%的情況下，也使鋰離子蓄電裝置的循環(huán)特性進(jìn)一步提高。、
優(yōu)選本發(fā)明所使用的正極活性物質(zhì)含有從氧化物、有機(jī)物、硫化物、磷酸鹽、金屬絡(luò)合物、導(dǎo)電性高分子或金屬中選擇的大于或等于I種化合物。通過(guò)使用上述正極活性物質(zhì)，從而在正極及電芯的制作時(shí)、預(yù)嵌入時(shí)、預(yù)嵌入后的充放電時(shí)，保持物理特性、化學(xué)特性的穩(wěn)定性。發(fā)明的效果在本發(fā)明的鋰離子蓄電裝置中，由于可以從正極進(jìn)行預(yù)嵌入，所以不需要第3極，可以簡(jiǎn)單且安全地進(jìn)行預(yù)嵌入。與從第3極進(jìn)行預(yù)嵌入的情況相比，可以在短時(shí)間內(nèi)以目標(biāo)量進(jìn)行預(yù)嵌入。另外，通過(guò)使正極的不可逆容量落在上述范圍內(nèi)，從而使循環(huán)特性提高。并且，不需要第3極，可以抑制能量密度的降低。


圖I是示意地表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的蓄電裝置內(nèi)部的剖面圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照?qǐng)D1，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的鋰離子蓄電裝置10具有正極18，其具有可以使鋰離子嵌入 脫嵌的正極活性物質(zhì)；負(fù)極12，其具有可以使鋰離子嵌入·脫嵌的負(fù)極活性物質(zhì)；以及非水電解液，其充滿正極18和負(fù)極12之間。鋰離子蓄電裝置10是利用正極18和負(fù)極12之間的鋰離子的移動(dòng)而進(jìn)行充放電，并可以在放電時(shí)取出電流的裝置，例如是鋰離子二次電池或鋰離子電容器。正極18和負(fù)極12隔著薄膜狀的隔板25而層疊，在隔板25中浸透有非水電解液。在具有多個(gè)正極18和負(fù)極12的情況下，正極18和負(fù)極12交替層疊。另外，對(duì)于以平板狀層疊的層疊型電極單元及將層疊好的電極卷繞而成的卷繞型電極單元，均可以應(yīng)用本發(fā)明。在這里，所謂“嵌入”是在吸收·插入之外還包括吸附·承載等的概念，所謂“脫嵌”是與其相反的概念。例如，作為鋰離子蓄電裝置10，包括鋰離子二次電池及鋰離子電容器等。在本實(shí)施方式中，負(fù)極12由下述部分構(gòu)成，即負(fù)極集電體14,其由Cu箔等金屬基板構(gòu)成，連接有引線24 ;以及負(fù)極活性物質(zhì)層16，其設(shè)置于負(fù)極集電體14的單面或兩面上。負(fù)極活性物質(zhì)層16是利用NMP等溶劑將負(fù)極活性物質(zhì)、粘結(jié)劑及導(dǎo)電助劑形成為漿料，并進(jìn)行涂覆·干燥而形成的。負(fù)極活性物質(zhì)是可以使鋰離子嵌入 脫嵌的物質(zhì)，使用金屬材料、其它可以吸收鋰離子的碳材料、金屬材料、合金材料、氧化物、或它們的混合物。優(yōu)選負(fù)極活性物質(zhì)的粒徑為O. I 30μηι。作為金屬材料,例如可以舉出娃或錫。作為合金材料，例如可以舉出娃合金或錫合金。作為氧化物，例如可以舉出氧化硅、氧化錫、氧化鈦。作為碳材料，例如可以舉出石墨、難石墨化碳、易石墨化碳、多并苯類(lèi)有機(jī)半導(dǎo)體等。也可以將這些材料混合使用。在本發(fā)明中，對(duì)具備含有硅元素或錫元素等的合金類(lèi)負(fù)極的蓄電裝置特別有效。在本實(shí)施方式中，正極18由下述部分構(gòu)成，即正極集電體20，其由Al箔等金屬基板構(gòu)成，連接有引線26 ;以及正極活性物質(zhì)層22，其設(shè)置在正極集電體20的單面或兩面上。正極活性物質(zhì)層22是利用NMP等溶劑將正極活性物質(zhì)、粘結(jié)劑及導(dǎo)電助劑形成為漿料，并進(jìn)行涂覆·干燥而形成的。在本發(fā)明中，對(duì)正極活性物質(zhì)的種類(lèi)及量進(jìn)行調(diào)整，以使正極活性物質(zhì)的不可逆容量為負(fù)極活性物質(zhì)的使用容量的6 %至40 %，優(yōu)選成為8 %至25 %。在本發(fā)明中，正極活性物質(zhì)的不可逆容量是指，鋰離子從正極活性物質(zhì)脫離后無(wú)法再次插入的容量。另外，在本發(fā)明中，負(fù)極活性物質(zhì)的可逆容量是指負(fù)極活性物質(zhì)所固有的容量，是鋰離子可以可逆地脫離、插入的容量。此外，在本發(fā)明中，負(fù)極活性物質(zhì)的使用容量是指，在負(fù)極活性物質(zhì)的可逆容量中，電芯設(shè)計(jì)時(shí)與正極之間鋰離子可逆地脫離、插入的容量。在正極活性物質(zhì)的不可逆容量小于負(fù)極活性物質(zhì)的使用容量的6%、超過(guò)40%的區(qū)域中，蓄電裝置的循環(huán)特性降低。如上所述，在本發(fā)明中，將正極活性物質(zhì)的不可逆容量與負(fù)極活性物質(zhì)的使用容量之間的關(guān)系以百分率表示，其理由如下。電極的單位面積的容量(mAh/cm2)，不僅可以通過(guò)活性物質(zhì)的種類(lèi)及組分比進(jìn)行控制，也可以通過(guò)電極上活性物質(zhì)的單位面積重量(mg/cm2)進(jìn)行控制。由此，在進(jìn)行使電極具有什么容量等的電芯設(shè)計(jì)時(shí)，存在各種參數(shù)，該電芯設(shè)計(jì)存在無(wú)限種方式。另一方面，對(duì)于正極和負(fù)極的容量平衡，無(wú)論使用哪種材料或 單位面積重量的電極都可以以百分率表示，對(duì)與負(fù)極的使用容量相對(duì)應(yīng)的正極的不可逆容量進(jìn)行規(guī)定這一點(diǎn)，對(duì)于電芯設(shè)計(jì)具有非常重要的意義。此外，在作為參考，在本發(fā)明中將以百分率表示的正極不可逆容量換算為實(shí)際容量的情況下，假設(shè)正極不可逆容量為100 1000mAh/g左右(每I %大致為I 10mAh/g)。另外，假設(shè)負(fù)極的可逆容量為100 4200mAh/g 左右。另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選將正極活性物質(zhì)的種類(lèi)及量調(diào)整為，正極的初次充放電效率成為50% 94%。初次充放電效率是指通過(guò)“初次放電/初次充電X 100”而求出的值。初次充電是指在組裝好蓄電裝置后第一次進(jìn)行充電(將鋰離子從正極側(cè)放出而向負(fù)極側(cè)插入)。初次放電是指在組裝好蓄電裝置后第一次進(jìn)行放電(將鋰離子從負(fù)極側(cè)放出而向正極側(cè)插入)。此外，將充電和放電作為I組而稱為I次循環(huán)。通過(guò)使正極的初次充放電效率成為50% 94%，從而使循環(huán)特性提高。通過(guò)成為62% 86%，從而使循環(huán)特性進(jìn)一步提高。如果小于50%或超過(guò)94%，則循環(huán)特性降低。作為正極活性物質(zhì)，是可以使鋰離子嵌入·脫嵌的含鋰化合物，可以使用氧化物、有機(jī)物、硫化物(包括有機(jī)硫、無(wú)機(jī)硫)、磷酸鹽、金屬絡(luò)合物、導(dǎo)電性高分子、金屬等。特別地，需要是在制造正極及電芯時(shí)、預(yù)嵌入時(shí)、預(yù)嵌入后的充放電時(shí)物理特性、化學(xué)特性穩(wěn)定的材料。從這一觀點(diǎn)出發(fā)，特別優(yōu)選氧化物。雖然也可以單獨(dú)使用有機(jī)物或硫化物等其它的上述材料，但更優(yōu)選與氧化物混合。另外，優(yōu)選鋰釋放量大的正極活性物質(zhì)，例如可以使用LiCo02、LiNiO2, LiMn2O4,LiFePO4等過(guò)渡金屬氧化物或磷酸鹽、醇化物材料、酚鹽材料、聚吡咯材料、蒽材料、聚苯胺材料、硫醚材料、噻吩材料、硫醇材料、sulfurane材料、persulfurane材料、硫醇鹽(thiolate)材料、二噻唑材料、二硫化物材料、聚噻吩材料等有機(jī)化合物、硫化物或?qū)щ娦愿叻肿樱蛘哳A(yù)先添加了鋰的無(wú)機(jī)硫等。上述材料可以作為主要的可逆性活性物質(zhì)而使用，也可以作為用于增加不可逆容量的輔助活性物質(zhì)而使用。作為用于增加不可逆容量而使用的活性物質(zhì)，在鋰離子放出后，無(wú)論是繼續(xù)保持在正極中，變換為其它的化合物，溶解在電解液中，或者成為氣體而放出均可。
優(yōu)選正極活性物質(zhì)的粒徑為O. I 30 μ m。通過(guò)選擇上述材料，可以以期望的方式進(jìn)行負(fù)極預(yù)嵌入。為了調(diào)整正極的不可逆容量，可以適當(dāng)選擇正極活性物質(zhì)，使用I種或混合物。從即使在高電壓下也不產(chǎn)生電解這一點(diǎn)、鋰離子可以穩(wěn)定存在這一點(diǎn)出發(fā)，本發(fā)明所使用的電解液為非水電解液，使用將普通鋰鹽作為電解質(zhì)而溶解在溶劑中得到的電解液。對(duì)電解質(zhì)及溶劑并不做特別限制，但例如作為電解質(zhì)，可以使用LiC104、LiAsF6、LiBF4、LiPF6, LiB (C6H5) 4、CH3SO3Li、CF3SO3Li、(C2F5SO2) 2NLi、(CF3SO2) 2NLi 等或者它們的混合物。上述電解質(zhì)可以單獨(dú)使用，也可以幾種并用。在本發(fā)明中，特別優(yōu)選使用LiPF6或LiBF4。而且，作為非水電解液的溶劑，可以使用碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(MEC)等鏈狀碳酸酯、碳酸乙二酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁烯酯(BC)、碳酸亞乙烯酯(VC)等環(huán)狀碳酸酯、乙腈(AN)、1，2-二甲氧基乙烷(DME)、四氫呋喃(THF)、1，3-二氧戊環(huán)(DOXL)、二甲基亞砜(DMS0)、環(huán)丁砜(SL)、丙腈(PN)等分子量比較小的溶劑，或者它們的混合物。優(yōu)選本發(fā)明的電解液中的溶劑為鏈狀碳酸酯和環(huán)狀碳酸酯的混合物。也可以是使用了大于或等于2種鏈狀碳酸酯或者大于或等于2種環(huán)狀碳酸酯的混合物。另外，也可以根據(jù)需要而 在溶劑中添加氟代碳酸乙烯酯(FEC)等。在本實(shí)施方式中，預(yù)嵌入是指在初次充電前預(yù)先向負(fù)極嵌入任意容量的鋰離子。預(yù)嵌入的目的之一為，通過(guò)預(yù)先從負(fù)極外部按負(fù)極的不可逆容量(從最初的充電容量中減去最初的放電容量而得到的容量)進(jìn)行嵌入以作補(bǔ)充，但也可以嵌入與可逆容量相應(yīng)的量。在本發(fā)明中，通過(guò)嵌入與可逆容量相應(yīng)的量，而得到使循環(huán)特性提高的效果。在本發(fā)明中，負(fù)極外部是指正極。優(yōu)選預(yù)嵌入在小于或等于40°C的環(huán)境下進(jìn)行。在小于或等于40°C這一低溫環(huán)境下，可以避免在預(yù)嵌入時(shí)從電解液產(chǎn)生氣體、以及形成SEI覆膜。由此，可以均勻地進(jìn)行預(yù)嵌入。在本發(fā)明中，優(yōu)選負(fù)極活性物質(zhì)的使用區(qū)域?yàn)樨?fù)極的可逆容量的4 80%。負(fù)極活性物質(zhì)的使用區(qū)域是指，為了從組裝有正負(fù)極的電芯中取出能量而進(jìn)行的充電末端和放電末端之間的S0C(State Of Charge)區(qū)域，初次充電容量對(duì)應(yīng)于該區(qū)域。該SOC區(qū)域中的充放電容量為使用容量。負(fù)極活性物質(zhì)的可逆容量是指負(fù)極活性物質(zhì)所固有的容量，是鋰離子可以可逆地脫離、插入的容量。負(fù)極活性物質(zhì)的使用區(qū)域可以利用正極的不可逆容量和正極的可逆容量進(jìn)行控制。即，可以利用正極的不可逆容量規(guī)定負(fù)極活性物質(zhì)的使用區(qū)域的下限值，在此基礎(chǔ)上，利用正極的可逆容量規(guī)定負(fù)極活性物質(zhì)的使用區(qū)域的上限值。如果負(fù)極活性物質(zhì)的使用區(qū)域?yàn)榭赡嫒萘康? 80%，則循環(huán)特性提高。更優(yōu)選負(fù)極活性物質(zhì)的使用區(qū)域?yàn)榭赡嫒萘康?0 70%。在小于4%、超過(guò)80%的區(qū)域中，對(duì)電極的損害較大，循環(huán)特性降低。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，通過(guò)針對(duì)正極選擇最佳材料，從而得到下述效果，即，無(wú)需追加制造工序就可以進(jìn)行預(yù)嵌入，提高能量密度，提高循環(huán)特性，提高安全性，降低制造成本。另外，除了耐久性飛躍性地提高這一效果之外，預(yù)嵌入工序極為簡(jiǎn)單且在短時(shí)間內(nèi)完成，在生產(chǎn)率方面也得到優(yōu)異的效果。此外，在本發(fā)明的蓄電裝置中，由于鋰離子從相對(duì)的電極進(jìn)行移動(dòng)，所以得到下述品質(zhì)方面的效果，即，避免預(yù)嵌入時(shí)從電解液產(chǎn)生氣體或形成SEI，鋰離子向正負(fù)極的預(yù)嵌入均勻地進(jìn)行。另外，通過(guò)在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行處理，電解液向電極的浸潰也均勻地進(jìn)行，向負(fù)極的鋰金屬析出的可能性也降低。由于預(yù)嵌入的均勻化和鋰析出的可能性降低，使蓄電裝置的成品率飛躍性地改善，在工業(yè)上得到重大利益。實(shí)施例下面，作為證明本發(fā)明的效果的參考例而示出實(shí)驗(yàn)例，并且利用實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。但是，本發(fā)明并不限定于本實(shí)施例。
<從正極進(jìn)行的預(yù)嵌入和從第3極進(jìn)行的預(yù)嵌入的比較>(實(shí)驗(yàn)例1-5)(I)正極的制作作為正極活性物質(zhì)而稱量90重量份的LiCoO2,作為粘結(jié)劑而稱量5重量份的PVdF,作為導(dǎo)電助劑而稱量5重量份的炭黑，使用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP) 100重量份而調(diào)制正極漿料。在Al箔集電體(涂覆部分為26X40mm、厚度為10 μ m、具有用于連接引線的凸?fàn)疃?上，利用刮刀法涂覆正極漿料并使其干燥后，通過(guò)沖壓而形成厚度為ΙΟΟμπι的正極活性物質(zhì)層。正極活性物質(zhì)層的單位面積重量為20mg/cm2，成為負(fù)極活性物質(zhì)的可逆容量的50%。利用上述步驟，制作10片在集電體的兩面形成有正極活性物質(zhì)層的正極。(2)負(fù)極的制作作為負(fù)極活性物質(zhì)而稱量70重量份的將硅(“TA K V V f社”制的硅粉)粉碎為粒徑小于或等于5 μ m后得到的硅粉，作為粘結(jié)劑而稱量15重量份的聚酰亞胺，作為導(dǎo)電助劑而稱量5重量份的炭黑，使用130重量份的NMP而調(diào)制負(fù)極漿料。在Cu箔集電體(涂覆部分為24X 38mm、厚度為10 μ m、具有用于連接引線的凸?fàn)疃?上,利用刮刀法涂覆負(fù)極漿料并使其干燥后，通過(guò)沖壓而形成厚度為26μπι的負(fù)極活性物質(zhì)層。負(fù)極活性物質(zhì)層的單位面積重量為2. lmg/cm2。利用上述步驟，制作9片在集電體的兩面形成有負(fù)極活性物質(zhì)層的負(fù)極，制作2片僅在集電體的一個(gè)面形成有負(fù)極活性物質(zhì)層的負(fù)極。(3)電芯的制作將如上所述制作的負(fù)極和正極交替且以將僅單面上形成有負(fù)極活性物質(zhì)層的負(fù)極配置在外側(cè)的方式(以負(fù)極活性物質(zhì)層面向內(nèi)側(cè)的方式)，隔著聚乙烯隔板(厚度為25 μ m)進(jìn)行層疊(電極層疊體)。并且，以使得各正極集電體的耳部成為一體的方式進(jìn)行焊接，然后焊接鋁制的引線。相同地，以使得各負(fù)極集電體的耳部成為一體的方式進(jìn)行焊接，然后焊接鎳制的引線。使用鋁層壓封裝材料，以在使得各引線向外部露出的同時(shí)保留電解液注入口的方式，對(duì)該由正極、負(fù)極構(gòu)成的層疊體進(jìn)行密封熔接。從電解液注入口注入電解液，然后將鋁層壓封裝材料完全密封，其中，在該電解液中，作為鋰鹽而溶解有I. 2M的LiPF6，使用了 EC/DMC/FEC為70 25 5的混合溶劑。(4)預(yù)嵌入工序?qū)⑷缟纤鲋圃斓碾娦镜恼龢O和負(fù)極各自的引線與充放電試驗(yàn)裝置(7力電子社”制)的相應(yīng)端子連接，以O(shè). IC的充電速率從正極向負(fù)極進(jìn)行預(yù)嵌入，直至10% (實(shí)驗(yàn)例I) >20% (實(shí)驗(yàn)例2) ,30% (實(shí)驗(yàn)例3) ,40% (實(shí)驗(yàn)例4) ,50% (實(shí)驗(yàn)例5)為止。各實(shí)驗(yàn)例的預(yù)嵌入時(shí)間在表I中示出。
(實(shí)驗(yàn)例6_10)對(duì)于正極及負(fù)極，除了作為集電體而使用具有通孔的集電體(厚度ΙΟμπκ開(kāi)口率55% )之外,與實(shí)驗(yàn)例1-5相同地制作電極層疊體。在本實(shí)驗(yàn)例中，在正極和負(fù)極之外，使用作為第3極的鋰電極。鋰電極是將金屬鋰箔粘貼在26X40mm的帶耳集電體上而制作的。金屬鋰的厚度是與實(shí)驗(yàn)例6_10的預(yù)嵌入量對(duì)應(yīng)地設(shè)定的。將制作出的鋰電極隔著聚乙 烯隔板層疊在電極層疊體上。在正極集電體的耳部上與實(shí)驗(yàn)例1-5相同地焊接引線。鋰電極集電體的耳部以與各負(fù)極集電體的耳部成為一體的方式進(jìn)行焊接，然后焊接鎳制的引線。使用鋁層壓封裝材料，以在使得各引線向外部露出的同時(shí)保留電解液注入口的方式，對(duì)該由鋰電極、正極、負(fù)極構(gòu)成的層疊體進(jìn)行密封熔接。從電解液注入口注入電解液，然后將鋁層壓封裝材料完全密封，其中，在該電解液中，作為鋰鹽而溶解有I. 2M的LiPF6，使用了 EC/DMC/FEC為70 : 25 : 5的混合溶劑。由于負(fù)極和鋰電極的集電體彼此連接，所以形成短路。由此，預(yù)嵌入與電解液的注入同時(shí)開(kāi)始。與各自的金屬鋰量對(duì)應(yīng)地，以10% (實(shí)驗(yàn)例6)、20% (實(shí)驗(yàn)例7)、30% (實(shí)驗(yàn)例8)、40% (實(shí)驗(yàn)例9)、50% (實(shí)驗(yàn)例10)進(jìn)行了預(yù)嵌入。各實(shí)驗(yàn)例的預(yù)嵌入時(shí)間在表I中示出。表I
權(quán)利要求
1.一種鋰離子蓄電裝置，其特征在于，具有 正極，其具有正極活性物質(zhì)，該正極活性物質(zhì)是含鋰化合物且可以使鋰離子脫離、插入；以及 負(fù)極，其具有可以使鋰離子脫離、插入的負(fù)極活性物質(zhì)， 使鋰離子從所述正極活性物質(zhì)脫離后無(wú)法再插入的容量即正極活性物質(zhì)的不可逆容量，是在所述負(fù)極活性物質(zhì)中使鋰離子可逆地脫離、插入的容量即負(fù)極活性物質(zhì)的使用容量的6% 40%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子蓄電裝置，其特征在于，正極的初次充放電效率為.50% 94%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的鋰離子蓄電裝置，其特征在于，所述負(fù)極活性物質(zhì)的相對(duì)于可逆容量的使用區(qū)域?yàn)?% 80%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的鋰離子蓄電裝置，其特征在于，所述正極活性物質(zhì)含有從氧化物、有機(jī)物、硫化物、磷酸鹽、金屬絡(luò)合物、導(dǎo)電性高分子以及金屬中選擇的大于或等于I種化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子蓄電裝置，其特征在干，所述正極活性物質(zhì)含有從氧化物、有機(jī)物、硫化物、磷酸鹽、金屬絡(luò)合物、導(dǎo)電性高分子以及金屬中選擇的大于或等于I種化合物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鋰離子蓄電裝置，其將正極作為鋰源，無(wú)需設(shè)置第3極，可以簡(jiǎn)單、安全且在短時(shí)間內(nèi)以目標(biāo)量進(jìn)行預(yù)嵌入，并且可以使循環(huán)特性提高，并抑制能量密度的降低。得到一種鋰離子蓄電裝置，其特征在于，具有正極，其具有正極活性物質(zhì)，該正極活性物質(zhì)是含鋰化合物且可以使鋰離子脫離、插入；以及負(fù)極，其具有可以使鋰離子脫離、插入的負(fù)極活性物質(zhì)，使鋰離子從所述正極活性物質(zhì)脫離后無(wú)法再插入的容量即正極活性物質(zhì)的不可逆容量，是在所述負(fù)極活性物質(zhì)中使鋰離子可逆地脫離、插入的容量即負(fù)極活性物質(zhì)的使用容量的6％～40％。
文檔編號(hào)H01M10/0525GK102738505SQ20121010222
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者宇都宮隆 申請(qǐng)人:富士重工業(yè)株式會(huì)社