锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种锂离子电池，特别涉及一种锂离子电池用隔膜。
【背景技术】
[0002] 对于锂离子电池的高能量密度化、高输出化，正在研究采用使硅、锗、锡以及锌等 与锂合金化的金属材料或上述金属的氧化物等来代替石墨等碳质材料作为负极活性物质。
[0003] 由与锂合金化的金属材料、上述金属的氧化物构成的负极活性物质，例如如果是 硅，则能够插入锂直至组成Li 4.4Si，因此，与插入锂只能直至组成LiC6的石墨系的碳质材 料相比，具有较大的理论容量。
[0004] 需要说明的是，无论使用哪一种负极活性物质，在初次充电时，来自正极活性物质 的锂被吸入到负极活性物质中，但是，该锂并不能在放电时全部取出，不特定量的锂被固定 在负极活性物质中，而成为不可逆容量。
[0005] 由与锂合金化的金属材料、上述金属的氧化物构成的负极活性物质的不可逆容 量，大于碳质材料的不可逆容量，所以，存在有电池容量达不到期望值这样的课题。
[0006] 专利文献1公开有，在以聚烯烃为主要材料的隔膜上附着有锂粉末的锂离子电池 用隔膜，该锂粉末在平均粒子尺寸20 μm的表面进行了稳定化处理。如果采用专利文献1 所公开的锂离子电池用隔膜，则能够利用稳定化处理过的锂粉末向负极的不可逆容量填补 裡，而提尚电池容量。
[0007] 除此以外，由于锂并没有混入负极合剂层中，因此，不会发生锂的失活，不需要设 置使锂在电池组制作工序以前不发生反应的环境。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :日本特开2008 - 84842号公报
【发明内容】
[0011] 发明要解决的问题
[0012] 然而，在采用专利文献1所公开的锂离子电池用隔膜，来制作方型电池、层压型电 池的情况下，在电池组的最外周侧，存在有隔膜的端部与正极集电体接触的部分。
[0013] 而且，由于在隔膜的端部附近存在有锂粉末，因此，正负极介由锂粉末短路，从而 成为因泄漏试验缺陷或内部短路引起的安全性下降的原因。
[0014] 用于解决问题的方案
[0015] 在本发明的锂离子电池中，其特征在于，该锂离子电池包括：正极板，其含有正极 集电体及形成于正极集电体的表面的正极活性物质层；负极板，其含有负极集电体及形成 于负极集电体的表面的负极活性物质层；隔膜，其用于隔离正极板及负极板；以及非水电 解液，其含有非水溶剂及电解质盐，隔膜形成为，以聚烯烃为主要材料，在负极板侧的表面 上且是在未与负极活性物质层相面对部分形成有均质的锂金属膜，锂金属膜与正极集电体 电绝缘。
[0016] 发明的效果
[0017] 在本发明的锂离子电池中，能够抑制与负极活性物质层相面对部分的锂金属膜吸 入负极活性物质，并且，能够抑制以残留的锂金属层为主要原因的内部短路等安全性下降， 从而能够获得初始充放电效率高、循环特性优异、且没有泄漏试验缺陷的锂离子电池。
【附图说明】
[0018] 图1是扁平形的电极体的立体图。
[0019] 图2A是本发明的一技术方案的扁平形锂离子电池的主视示意图，图2B是图2A的 IIB - IIB剖视图。
[0020] 图3是图2B的卷绕终端部的放大图。
【具体实施方式】
[0021] 以下，采用各种实验例来详细地说明本发明的锂离子电池。但是，以下示出的实验 例是，为了说明用于使本发明的技术思想具体化的锂离子电池一例而例示的，意图并不在 于将本发明限定于上述实验例中的任意一者。相对于上述实验例所示出的例子，本发明在 不脱离专利保护范围所示出的技术思想的前提下，对于进行了各种变更的例子也均能够应 用。
[0022] [实验例1]
[0023] 实验例1的锂离子电池以如下方式来制作。
[0024] (正极的制作）
[0025] 将锂钴复合氧化物（LiCoO2) 100质量份、乙炔黑1. 5质量份、聚偏氟乙烯1. 5质量 份与适量的N-甲基吡咯烷酮（NMP) -起在混合器中混合，从而制备了正极合剂浆料。
[0026] 将该正极合剂浆料涂敷于由厚度15 μπι的Al箱构成的正极集电体片材的双面， 并使其干燥，在乳制后裁切为与规定的层压材制的电池壳相对应的大小，从而获得实验例1 的锂尚子电池所使用的正极。该正极的充电容量为3. 6mAh/cm2。
[0027] (负极的制作）
[0028] 将平均粒径（D5Q)6 μπι的SiO粒子10质量份、平均粒径（D5Q)25 μπι的石墨粒子 90质量份、作为增稠剂的羧甲基纤维素（CMC) 1质量份、作为粘结剂的苯乙烯丁二烯共聚物 (SBR) 1质量份与适量的水一起在混合器内混合，从而制备了负极合剂浆料。
[0029] 将该负极合剂浆料涂敷于由厚度10 μπι的铜箱构成的负极集电体片材的双面，并 使其干燥，在乳制后裁切为与规定的层压材制的电池壳相对应的大小，从而获得实验例1 的锂离子电池所使用的负极。该负极的充电容量是5. OmAh/cm2。
[0030] (隔膜的锂金属膜形成）
[0031] 将厚度20 μπι的聚丙烯制的微多孔膜用作基材，通过真空蒸镀法（通过电阻加热 来蒸发锂源）以厚度为4. 0 μ m的方式设置均质的锂金属膜，从而获得实验例1的锂离子电 池所使用的隔膜。
[0032] (锂离子电池的制作）
[0033] 使用图1~图3来说明实验例1的锂离子电池10的具体的制造工序。在如上述 那样制作而成的正极16的正极集电体的端部焊接正极片11，相同地在负极17的负极集电 体的端部焊接负极片12。接下来，使正极16及负极17隔着两片上述那样制作而成的隔膜 18,从而使正极16及负极17成为彼此绝缘的状态，并且，以使正极片11及负极片12均位 于最外周侧的方式将正极16及负极17卷绕成漩涡状。此时，锂金属膜与负极相面对。其 后，在卷绕终端部安装绝缘性的止卷带。
[0034] 而且，如图2B及图3所示，在与隔膜终端部的接触部分，将绝缘带19粘贴于正极 集电体。接下来，如图1所示，通过按压，从而获得扁平状的卷绕电极群13。
[0035] 如图2A及图2B所示，作为外装体14采用如下容器，即以能够收容上述那样制作 而成的扁平状的卷绕电极群13的方式，将铝层压膜材料预先成形为容器。
[0036] 而且，在25°C、1气压的二氧化碳环境下，将扁平状的卷绕电极群13及上述那样制 备而成的非水电解液插入外装体14内，并将铝层压材料的端部彼此热封而形成闭口部15， 从而制作而成了具有图2A及图2B所示的构造的实验例1的扁平形的锂离子电池10。
[0037] [实验例2]
[0038] 作为实验例2的锂离子电池，除了不粘贴绝缘带19、多环绕一圈形成有锂金属膜 的隔膜以外，具有与实验例1的情况同样的构成。
[0039] [实验例3]
[0040] 作为实验例3的锂离子电池，除了不在正极集电体上粘贴绝缘带19、采用自隔膜 最外周的端面起去除5mm锂金属膜的结构以外，制作而成了与实验例1的情况同样的构成。
[0041] [比较例1]
[0042] 作为比较例1的锂离子电池，除了不在正极集电体上粘贴绝缘带19以外，制作而 成了与实验例1的情况同样的构成。
[0043] [比较例2]
[0044] 作为比较例2的锂离子电池，除了未在隔膜上形成有锂金属膜以外，制作而成了 与实验例1的情况同样的构成。
[0045] [泄漏缺陷试