专利名称：锂离子二次电池及其充电方法
技术领域：
本发明涉及一种锂离子二次电池及其充电方法。本发明尤其涉及一种通过使用具有简单电路结构的充电设备，利用简单操作和低成本进行充电的锂离子二次电池及其充电方法。
锂离子二次电池具有下述特点具有大容量和高能量密度，呈现出良好的充电-放电循环特性以及能够长时间保持额定功率。因此，锂离子二次电池被广泛用作不同设备的驱动电池，所述不同设备例如是蜂窝电话、笔记本计算机或者PDA。
通常使用恒流和恒压充电模式为锂离子二次电池充电。在恒流和恒压充电中，首先，使用恒定电流为电池充电，直到电压达到预定的上限电压；其后，将该电压保持在预定的上限电压。当将电池设定为恒压模式时，电流值下降。因此，当电流值下降到给定的电流值时，充电结束(例如，参见JP-A-5-111184)。
然而，由于锂离子二次电池使用具有高电阻的非水电解质溶液作为电解质溶液的溶剂，因此出现了需要很长时间才能将锂离子二次电池充满电这样的问题。
通过恒流和恒压充电来减少锂离子二次电池充电所需时间的可能的方法包括在恒流充电期间将充电电流值设定为较高值的方法，以及同样在恒流充电期间将上限电压值设定为较高值的方法。
然而，当利用过高电流或过高电压为使用LiCoO2作为正极活性材料的锂离子二次电池充电时，出现了Li从正极活性材料中被过度解吸这样的问题，由此破坏了晶格，恶化了充电/放电的循环特性。
因此，当锂离子二次电池使用含碳材料作为负极活性材料时，该电池必须按如下方法充电。即，将上限电压值设定为+4.2V；利用1CA(与锂离子二次电池的额定容量值(Ah)相对应的电流值)或更小的恒定电流为该电池充电；其后，以恒定电压为该电池充电，同时以高精度将该恒定电压值控制在+4.2±0.05V。此外，当负极活性材料为钛酸锂时，必须将上限电压值设定为+2.7V，并且在恒压充电期间，必须以高精度将该电压值控制在+2.7±0.05V。
如上所述，在锂离子二次电池充电方法的相关技术中，必不可少地不仅要监视电压值，而且还要监视电流值，由此带来充电操作变得复杂的问题。
发明内容
为此，本发明的目的是提供一种用于为锂离子二次电池充电的方法，该方法能够通过使用具有简单电路结构的充电设备，以简单操作和低成本为锂离子二次电池充电。
为了达到此目标，发明人进行了广泛的研究，并且有如下发现薄层的锂离子二次电池具有低阻抗。从而，当利用等于或大于0.5C并且小于2C(这里提到的“C”为该锂离子二次电池的额定容量值)的设定充电电流值以恒定电流为电池充电、同时仅监视电压值时，锂离子二次电池就能够被充至足够高的充电容量。
基于上述认识而构思本发明。根据本发明，锂离子二次电池包括正极，该正极含有作为正极活性材料的复合金属氧化物，该复合金属氧化物至少包含作为金属成分的Li、Co、Mn以及Ni中的一个；含有负极活性材料的负极；以及含有锂盐的非水电解质溶液。该方法包括利用等于或大于0.5C并且小于2C(这里提到的“C”为所述锂离子二次电池的额定容量)的设定充电电流值进行恒流充电。
根据本发明，锂离子二次电池能够以恒流充电方式进行充电，并只需监视电压值。因此，能够通过使用具有简单电路结构的充电设备，以简单操作和低成本为锂离子二次电池充电。
在本发明中，用作负极或正极的电极起反应场的作用，所述反应场能够引起电子转移反应的发生，其中，锂离子(或金属锂)作为氧化还原物质。这里提到的词句“引起电子转移反应的发生”意思是在电池所要求的电池使用期限内引起电子转移反应的发生，所述电池用作安装有该电池的设备的电源或辅助电源。
在本发明中，术语“负极”和“正极”表示在放电期间以电池的极性为基准而确定的电极。更具体地说，负极，是在放电期间由于氧化反应而放出电子的电极；正极，是在放电期间由于还原反应而接受电子的电极。
在本发明的优选实施方式中，正极承载5到12mg/cm2的正极活性材料，负极承载3到6mg/cm2的负极活性材料。
根据本发明的另一个优选实施方式，正极上承载的正极活性材料的数量为5到12mg/cm2，负极上承载的负极活性材料的数量为3到6mg/cm2；并且使锂离子二次电池形成薄层并具有足够低的阻抗。从而，当利用等于或大于0.5C并且小于2C的设定充电电流值以恒流充电方式为锂离子二次电池进行充电、同时仅监视电压值时，该电池就能够被充至足够高的充电容量。
在本发明的另一个优选实施方式中，锂离子二次电池包括多个层叠单元，所述多个层叠单元借助它们之间的隔板而层叠，每个层叠单元包括所述正极、隔板以及所述负极，同时每个层叠单元一个层叠在另一个上。
本发明提供了一种用于为锂离子二次电池充电的方法，该方法能够通过使用具有简单电路结构的充电设备，以简单操作和低成本为锂离子二次电池充电。
图1是根据本发明的优选实施方式，依照为锂离子二次电池充电的方法而要被充电的锂离子二次电池的剖面示意图；以及图2是表示锂离子二次电池1的电压随时间变化的曲线示意图和充电电流随时间变化的曲线示意图。
具体实施例方式
下文将参考附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。
图1是根据本发明的优选实施方式，依照为锂离子二次电池充电的方法而要被充电的锂离子二次电池的剖面示意图。
如图1所示，锂离子二次电池1具有这样的结构，其中三个层叠单元5借助它们之间的板状隔板6而层叠。这样构成每个层叠单元5，使得板状负极2和板状正极3借助它们之间的板状隔板4而层叠。将非水电解质溶液(未图示)注入到负极2的内部和正极3的内部。三个层叠单元5以密封方式被封闭在外壳7中，所述三个层叠单元5借助它们之间的隔板6而使得一个层叠在另一个上。
在本实施方式中，构成每个层叠单元5的负极2承载3到6mg/cm2的负极活性材料；并且构成每个层叠单元5的正极3承载5到12mg/cm2的正极活性材料。由此，每个层叠单元5形成极薄的层。
与上述内容相对应，在放电期间，以锂离子二次电池1的极性为基准来确定负极2和正极3。在充电期间，负极2充当阳极；正极3充当阴极。
如图1所示，每个负极2包括集电板11以及在集电板11上形成的负极活性材料包含层12。每个正极3包括集电板13和在集电板13上形成的正极活性材料包含层14。
对于集电板11和13没有特殊的限制。对于用以形成集电板11的材料的基本要求是其应为能够向负极活性材料包含层12转移充足电荷的良导体；对于集电板13的基本要求是其应为能够向负极活性材料包含层14转移充足电荷的良导体。由此，集电板11和13能够由在已知的锂离子二次电池的集电板中所使用的材料形成，诸如铝、铜等的金属箔。
负极2的负极活性材料包含层12主要由负极活性材料、导电辅助材料以及粘结剂形成。
对于负极活性材料没有特殊限制，可以使用已知的负极活性材料，只要这种材料能够以可逆方式进行锂离子的嵌入和分离或在锂离子和锂离子的平衡阴离子(例如，ClO4-)之间的掺杂和去杂。这样的活性材料的实例包括碳材料，诸如天然石墨、人造石墨或者低温碳极；能够以化学方法与锂结合的金属，诸如Al、Si或Sn；其主要成分是氧化物(例如是SiO2或SnO2)的无定形化合物；以及钛酸锂(Li4Ti5O12)。
作为负极活性材料，尤其优选导电碳材料(石墨和无定形碳)或钛酸锂。作为碳材料，其层间距离d0002落在0.335到0.338nm范围之内、并且其微晶尺寸Lc0002落在30到120nm范围之内的碳材料更为优选。符合这样条件的碳材料的实例包括天然石墨、人造石墨以及MCF(中碳纤维)。其间，层间距离d0002和微晶尺寸Lc0002能够借助于X射线的衍射来得到。
对于导电辅助材料没有特殊限制，可以使用已知的导电辅助材料。导电辅助材料的实例包括碳黑、碳材料、铜、镍、不锈钢、铁等的金属细颗粒；碳材料和金属细颗粒的混合物；以及导电氧化物，诸如ITO。
对于粘结剂没有特殊限制，只要其能够将负极活性材料的颗粒和导电辅助材料颗粒粘结起来即可。粘结剂的实例包括氟塑料，诸如聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)以及聚偏氟乙烯(PVF)。该粘结剂有助于粘结到集电板11上，以及负极活性材料的颗粒和导电辅助材料颗粒之间的粘接。
在负极活性材料包含层12中优选地包含电子导电多孔材料。电子导电多孔材料的实例包括碳黑，诸如乙炔碳黑或科琴碳黑(Ketjenblack)。
与负极活性材料包含层12相似，正极3的正极活性材料包含层14主要由正极活性材料、导电辅助材料以及粘结剂形成。
在本实施方式中，正极3b包括作为正极活性材料的复合金属氧化物，该复合金属氧化物至少包含作为金属成分的Li、Mn以及Ni中的一个。
此外，除了正极活性材料之外，在正极活性材料包含层14中可以使用与形成负极活性材料包含层12的材料相同的材料，作为相应的组成部分。而且，正极活性材料包含层14中包含的粘结剂同样有助于粘结到集电板13上，以及正极活性材料的颗粒和导电辅助材料的颗粒之间的粘结。在正极活性材料包含层14中也优选地包含电子导电多孔材料。
对于置于负极2和正极3之间的隔板4或置于层叠单元5之间的隔板6没有特殊的限制，只要该隔板由绝缘多孔材料形成即可；并且由此可以使用在已知的锂离子二次电池中所使用的隔板。绝缘多孔材料的实例包括聚乙烯、聚丙烯或聚烯烃的层压膜；这些树脂的混合物的拉伸膜；以及由从纤维素、聚酯以及聚丙烯组成的组中选择出的至少一种成分材料所形成的纤维无纺布。
将非水电解质溶液注入外壳7内部的空间，并且负极2、正极3以及隔板4的内部也含有一部分非水电解质溶液。作为非水电解质溶液，使用通过在非水溶剂(有机溶剂)中溶解锂盐而得到的溶液。锂盐的实例包括LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiCF3CF2SO3、LiC(CF3SO2)3、LiN(CF3SO2)2、LiN(CF3CF2SO2)2、LiN(CF3SO2)(C4F9SO2)以及LiN(CF3CF2CO)2。其间，这些盐可以单独使用或者两个或更多个组合使用。此外，非水电解质溶液可以通过添加胶凝剂而形成胶体，胶凝剂诸如胶凝聚合物。
用于非水电解质溶液的非水溶剂的实例包括由碳酸异丙烯酯、碳酸亚乙酯和/或碳酸二乙酯组成的物质。
外壳7由柔性膜形成。由于这种膜重量轻并且能够很容易地形成薄层，因此锂离子二次电池本身能够形成薄层。从而，能够容易地提高锂离子二次电池被放置空间的单位体积的能量密度，同样能够提高锂离子二次电池单位体积的内能密度。
此外，从有效阻止湿气和空气从外部侵入到外壳7内部、以及阻止电解质成分扩散到外壳7的外部、同时还要确保外壳7足够的机械强度和轻重量的观点来看，该膜优选地是至少具有最内层和金属层的复合封装膜，该最内层由合成树脂形成以与非水电解质溶液接触，该金属层置于最内层上。所述复合封装膜进一步优选地由至少三层形成，这三层由下述各层构成最内层，与非水电解质溶液接触；最外层，由合成树脂形成，并被置于外壳7的外表面上，距最内层最大距离侧；以及至少一层金属层，置于最内层和最外层之间。
对于最内层没有特殊限制，只要它具有柔韧性、相对于要使用的非水电解质溶液的化学稳定性(不引起化学反应、溶解以及膨胀的特性)以及相对于氧气和水(空气中的湿气)的化学稳定性。然而，优选的是具有相对于氧气、水(空气中的湿气)以及非水电解质溶液中的成分的低渗透率的特性的材料。这样的材料的实例包括热塑性塑料，诸如聚乙烯、聚丙烯、酸改性聚乙烯、酸改性聚丙烯、聚乙烯离子聚合物以及聚丙烯离子聚合物。
金属层优选地是由对于氧气、水(空气中的湿气)以及非水电解质溶液具有高耐蚀性的金属材料所形成的层。例如，作为金属层，可以使用由铝、铝合金、钛、铬等等形成的金属箔。
在本实施方式中，如上构成的锂离子二次电池1按如下方法进行充电。
图2是表示锂离子二次电池1的电压随时间变化的曲线示意图和充电电流随时间变化的曲线示意图。
首先，控制器(未图示)将充电电流值I设定为1C，并且锂离子二次电池1以恒定电流开始充电。这里提到的“C”为锂离子二次电池1的额定容量值。
如图2所述，当进行恒流充电时，锂离子二次电池1的电压值ΔE增加。
在恒流充电期间，控制器监视锂离子二次电池1的电压值ΔE。持续进行恒流充电，直到锂离子二次电池1的电压值ΔE增加到设定的电压值ΔE0，例如，预先设定的4.2V。
当锂离子二次电池1的电压值ΔE已经增加到设定的电压值ΔE0时，控制器终止锂离子二次电池1的充电。
在本实施方式中，在正极3上承载的正极活性材料的数量为5到12mg/cm2，并且在负极2上承载的负极活性材料的数量为3到6mg/cm2；锂离子二次电池是一薄层并且具有足够低的阻抗。因此，通过利用设定的充电电流值1C来执行恒流充电，锂离子二次电池能够被充至足够高的充电容量。从而，在仅监视电压值的同时就能够完成锂离子二次电池的充电，并且通过使用具有简单电路结构的充电设备、通过极其简单的操作和低成本就能够为锂离子二次电池1充电。
〔实例〕为了进一步阐明本发明的效果，下文将对其实例进行说明。
实例1首先，按如下方法制作负极。
将90重量份的用作负极活性材料的人造石墨、2重量份的用作导电辅助材料的碳黑以及8重量份的用作粘结剂的聚偏二氟乙烯(PVDF)混合在一起。其后，添加N-甲基-吡咯烷酮(NMP)，从而得到稀浆。利用刮刀，将这样得到的稀浆涂在用作集电板的电解铜箔上，并且在110℃使其干燥20分钟。干燥后进行压制，从而制作出负极。承载在负极上的负极活性材料的数量为3.5mg/cm2。
在此期间，按如下方法制作正极。
将90重量份的用作正极活性材料的LiMn1/3Ni1/3Co1/3O2、6重量份的用作导电辅助材料的碳黑以及4重量份的用作粘结剂的聚偏二氟乙烯(PVDF)混合在一起。其后，添加N-甲基-2-吡咯烷酮，从而得到稀浆。利用刮刀，将这样得到的稀浆涂在用作集电板的铝箔上，并且在110℃使其干燥20分钟。干燥后进行压制，从而制作出正极。承载在正极上的正极活性材料的数量为5.5mg/cm2。
按如下方法制作非水电解质溶液。将碳酸丙烯酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)以及碳酸二乙酯(DEC)以给定的容积比进行混合，以得到溶剂；将1.5mol的LiPF6作为溶质添加到其中。
用置于它们之间的隔板将这样制作的负极和正极层叠，从而制作出层叠单元。将层叠单元密封在铝层压封装内，并且在其内注入非水电解质溶液。其后，将该封装真空密封，从而制造出尺寸为20mm×42mm并且容量约为100mAh的锂离子二次电池。
利用SOLARTRON 12608W(商品名称；由SOLARTRON Analytical制造)测量这样得到的锂离子二次电池在1kHz的AC阻抗，由此得到65mΩ的值。
在25℃，利用恒定电流值(100mA)将这样制作的锂离子二次电池进行恒流充电，直到电压值增加到4.2V，并且测量到充电容量4.2V-lCCC。所述恒定电流值(100mA)相当于1C的充电电流值。
此外，类似地，在25℃，利用恒定电流值(100mA)将这样制作的锂离子二次电池进行恒流充电，直到电压值增加到4.2V，所述恒定电流值(100mA)相当于1C的充电电流值。随后，将该电池进行恒压充电，同时将电压值保持在4.2V，直到充电电流值下降到5mA，并且测量到充电容量4.2V-1CCCCV。
这样测量的充电容量4.2V-1CCC和充电容量4.2V-1CCCCV之间的比率经计算达到98.2％。
实例2除了将承载在正极上的正极活性材料的数量设定为6.2mg/cm2和将承载在负极上的负极活性材料的数量设定为4.0mg/cm2之外，以与实例1同样的方式制作锂离子二次电池。
利用SOLARTRON 12608W(商品名称；由SOLARTRON Analytical制造)测量这样得到的锂离子二次电池在1kHz的AC阻抗，由此得到70mΩ的值。
随后，在25℃，利用恒定电流值(100mA)将这样得到的锂离子二次电池进行恒流充电，直到电压值增加到4.2V，并且测量到充电容量4.2V-1CCC。所述恒定电流值(100mA)相当于1C的充电电流值。
此外，类似地，在25℃，利用恒定电流值(100mA)将这样制作的锂离子二次电池进行恒流充电，直到电压值增加到4.2V。所述恒定电流值(100mA)相当于1C的充电电流值。随后，将该电池进行恒压充电，同时将电压值保持在4.2V，直到充电电流值下降到5mA，并且测量到充电容量4.2V-1CCCCV。
这样测量的充电容量4.2V-1CCC和充电容量4.2V-1CCCCV之间的比率经计算达到97.0％。
实例3除了将承载在正极上的正极活性材料的数量设定为7.7mg/cm2和将承载在负极上的负极活性材料的数量设定为4.5mg/cm2之外，以与实例1同样的方式制作锂离子二次电池。
利用SOLARTRON 12608W(商品名称；由SOLARTRON Analytical制造)测量这样得到的锂离子二次电池在1kHz的AC阻抗，由此得到90mΩ的值。
随后，在25℃，利用恒定电流值(100mA)将这样得到的锂离子二次电池进行恒流充电，直到电压值增加到4.2V，并且测量到充电容量4.2V-1CCC。所述恒定电流值(100mA)相当于1C的充电电流值。
此外，类似地，在25℃，利用恒定电流值(100mA)将这样制作的锂离子二次电池进行恒流充电，直到电压值增加到4.2V。所述恒定电流值(100mA)相当于1C的充电电流值。随后，将该电池进行恒压充电，同时将电压值保持在4.2V，直到充电电流值下降到5mA，并且测量到充电容量4.2V-1CCCCV。
这样测量的充电容量4.2V-1CCC和充电容量4.2V-1CCCCV之间的比率经计算达到96.8％。
实例4除了将承载在正极上的正极活性材料的数量设定为10.0mg/cm2和将承载在负极上的负极活性材料的数量设定为5.5mg/cm2之外，以与实例1同样的方式制作锂离子二次电池。
利用SOLARTRON 12608W(商品名称；由SOLARTRON Analytical制造)测量这样得到的锂离子二次电池在1kHz的AC阻抗，由此得到110mΩ的值。
随后，在25℃，利用恒定电流值(100mA)将这样得到的锂离子二次电池进行恒流充电，直到电压值增加到4.2V，并且测量到充电容量4.2V-1CCC。所述恒定电流值(100mA)相当于1C的充电电流值。
此外，类似地，在25℃，利用恒定电流值(100mA)将这样制作的锂离子二次电池进行恒流充电，直到电压值增加到4.2V。所述恒定电流值(100mA)相当于1C的充电电流值。随后，将该电池进行恒压充电，同时将电压值保持在4.2V，直到充电电流值下降到5mA，并且测量到充电容量4.2V-1CCCCV。
这样测量的充电容量4.2V-1CCC和充电容量4.2V-1CCCCV之间的比率经计算达到94.0％。
实例5除了将LiCoO2用作正极活性材料之外，以与实例1同样的方式制作锂离子二次电池。
利用SOLARTRON 12608W(商品名称；由SOLARTRON Analytical制造)测量这样得到的锂离子二次电池在1kHz的AC阻抗，由此得到66mΩ的值。
随后，在25℃，利用恒定电流值(100mA)将这样得到的锂离子二次电池进行恒流充电，直到电压值增加到4.2V，并且测量到充电容量4.2V-1CCC。所述恒定电流值(100mA)相当于1C的充电电流值。
此外，类似地，在25℃，利用恒定电流值(100mA)将这样制作的锂离子二次电池进行恒流充电，直到电压值增加到4.2V。所述恒定电流值(100mA)相当于1C的充电电流值。随后，将该电池进行恒压充电，同时将电压值保持在4.2V，直到充电电流值下降到5mA，并且测量到充电容量4.2V-1CCCCV。
这样测量的充电容量4.2V-1CCC和充电容量4.2V-1CCCCV之间的比率经计算达到97.5％。
比较实例1除了将承载在正极上的正极活性材料的数量设定为15.5mg/cm2和将承载在负极上的负极活性材料的数量设定为8.8mg/cm2之外，以与实例1同样的方式制作锂离子二次电池。
利用SOLARTRON 12608W(商品名称；由SOLARTRON Analytical制造)测量这样得到的锂离子二次电池在1kHz的AC阻抗，由此得到180mΩ的值。
随后，在25℃，利用恒定电流值(100mA)将这样得到的锂离子二次电池进行恒流充电，直到电压值增加到4.2V，并且测量到充电容量4.2V-1CCC。所述恒定电流值(100mA)相当于1C的充电电流值。
此外，类似地，在25℃，利用恒定电流值(100mA)将这样制作的锂离子二次电池进行恒流充电，直到电压值增加到4.2V。所述恒定电流值(100mA)相当于1C的充电电流值。随后，将该电池进行恒压充电，同时将电压值保持在4.2V，直到充电电流值下降到5mA，并且测量到充电容量4.2V-1CCCCV。
这样测量的充电容量4.2V-1CCC和充电容量4.2V-1CCCCV之间的比率经计算达到89.0％。
比较实例2除了将承载在正极上的正极活性材料的数量设定为26.5mg/cm2和将承载在负极上的负极活性材料的数量设定为14.5mg/cm2之外，以与实例1同样的方式制作锂离子二次电池。
利用SOLARTRON 12608W(商品名称；由SOLARTRON Analytical制造)测量这样得到的锂离子二次电池在1kHz的AC阻抗，由此得到250mΩ的值。
随后，在25℃，利用恒定电流值(100mA)将这样得到的锂离子二次电池进行恒流充电，直到电压值增加到4.2V，并且测量到充电容量4.2V-1CCC。所述恒定电流值(100mA)相当于1C的充电电流值。
此外，类似地，在25℃，利用恒定电流值(100mA)将这样制作的锂离子二次电池进行恒流充电，直到电压值增加到4.2V。所述恒定电流值(100mA)相当于1C的充电电流值。随后，将该电池进行恒压充电，同时将电压值保持在4.2V，直到充电电流值下降到5mA，并且测量到充电容量4.2V-1CCCCV。
这样测量的充电容量4.2V-1CCC和充电容量4.2V-1CCCCV之间的比率经计算达到81.0％。
实例1到5指出承载在正极上的正极活性材料的数量是10mg/cm2或更少、并且承载在负极上的负极活性材料的数量是5.510mg/cm2或更少的锂离子二次电池在1kHz呈现出低AC阻抗；因此在依照现有技术的恒流、恒压充电方式对电池进行充电的情况下，使得仅以恒流充电方式就能够充到充电容量的90％或更多。从而，通过使用具有简单电路结构的充电设备、并且只监视电压值，锂离子二次电池就能够以极其简单的操作和低成本进行充电。
相反，比较实例1和2指出正极上的正极活性材料的数量和承载在负极上的负极活性材料的数量高的锂离子二次电池，在1kHz呈现出高的AC阻抗。因此，仅以恒流充电方式不能将该电池充到充电容量。
不必说，本发明不只局限于上述实施方式，可以在如所附权利要求中所阐明的本发明的范围之内，以不同的方式来对其进行改进，并且本发明的范围包括这些改进。
例如，在实施方式和实例中，利用将设定充电值设定为1C来执行锂离子二次电池的恒流充电。然而，充电电流值不必设定为1C，其基本的要求是将充电电流值设定在等于或大于0.5C并且小于2C的范围内。
此外，在本实施方式中，锂离子二次电池1具有三个层叠单元5，该三个层叠单元5借助它们之间的隔板6而层叠。然而，锂离子二次电池1无需具有三个层叠单元5，可以具有单个层叠单元5，或两个层叠单元5(借助它们之间的隔板6而层叠)。再换句话说，锂离子二次电池1可以具有四个或更多个层叠单元5，这些层叠单元5借助它们之间的隔板6而层叠。
权利要求
1.一种锂离子二次电池，包括正极，其含有作为正极活性材料的复合金属氧化物，所述复合金属氧化物包含作为其金属成分的Li、Co、Mn以及Ni中的至少一个；负极，其含有负极活性材料；以及含有锂盐的非水电解质溶液。
2.如权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，所述正极承载5到12mg/cm2的所述正极活性材料，并且所述负极承载3到6mg/cm2的所述负极活性材料。
3.如权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，所述锂离子二次电池包括多个层叠单元，所述多个层叠单元借助它们之间的隔板而层叠，每个层叠单元包括所述正极、隔板以及所述负极，同时每个层叠单元一个层叠在另一个上。
4.如权利要求2所述的锂离子二次电池，其中，所述锂离子二次电池包括多个层叠单元，所述多个层叠单元借助它们之间的隔板而层叠，每个层叠单元包括所述正极、隔板以及所述负极，同时每个层叠单元一个层叠在另一个上。
5.一种用于为锂离子二次电池充电的方法，所述锂离子二次电池包括正极，其含有作为正极活性材料的复合金属氧化物，所述复合金属氧化物包含作为其金属成分的Li、Co、Mn以及Ni中的至少一个；负极，其含有负极活性材料；以及含有锂盐的非水电解质溶液，所述方法包括利用等于或大于0.5C并且小于2C的设定充电电流值进行恒流充电，在此提到的“C”为所述锂离子二次电池的额定容量值。
6.如权利要求5所述的用于为锂离子二次电池充电的方法，其中，所述正极承载5到12mg/cm2的所述正极活性材料，并且所述负极承载3到6mg/cm2的所述负极活性材料。
7.如权利要求5所述的用于为锂离子二次电池充电的方法，其中，所述锂离子二次电池包括多个层叠单元，所述多个层叠单元借助它们之间的隔板而层叠，每个层叠单元包括所述正极、隔板以及所述负极，同时每个层叠单元一个层叠在另一个上。
全文摘要
一种锂离子二次电池，包括正极(3)，其含有作为正极活性材料的复合金属氧化物，该复合金属氧化物至少包含作为其金属成分的Li、Co、Mn以及Ni中的一个；负极(2)，其含有负极活性材料；以及含有锂盐的非水电解质溶液。一种充电方法特征在于，利用等于或大于0.5C并且小于2C(这里提到的“C”为所述锂离子二次电池的额定容量)的设定充电电流值进行恒流充电。
文档编号H01M10/42GK1719657SQ20051008068
公开日2006年1月11日 申请日期2005年7月6日 优先权日2004年7月6日
发明者饭岛刚, 小川和也 申请人:Tdk株式会社