非水电解质二次电池及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及使用了薄膜状的外壳体的扁平的非水电解质二次电池及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 对于裡离子二次电池等非水电解质二次电池，已知如下结构：将裡复合氧化物等 作为活性物质的正极板、碳材料等(石墨等)作为活性物质的负极板及隔膜层叠多个而得到 发电元件，使用在金属层的表面层叠有合成树脂层的层压膜作为外壳体，将所述发电元件 与含有裡盐等的电解质(使裡盐等溶解而得到的非水电解质等)一起收纳到内部的、形成扁 平形状的结构。
[0003] 电池的制造工序中，进行初次充电（initial charge)等充电工序，负极板上产生 强还原力（将电解质还原分解的还原力），因此，电解质还原分解而附着在负极板的活性物 质（W下称为负极活性物质）的活性面上，形成（W覆盖活性面的方式形成)皮膜。由此，还原 分解得W抑制。即，抑制还原分解的皮膜发挥提高电池的各特性的作用。
[0004] 于是，正在研究:不形成单纯来自电解质的还原分解的皮膜（W下称为来自电解质 的皮膜），而是形成比来自电解质的皮膜优质的皮膜，从而有助于电池的各特性的提高。例 如，已知如下方法:通过预先对电解质添加电解质添加剂(例如碳酸亚乙締醋等添加剂），然 后进行电池的充电工序，由此使该添加剂还原分解，在活性面形成期望的皮膜（W下称为来 自添加剂的皮膜)（例如专利文献1)。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开2000-306602号公报
【发明内容】
[0008] 然而，认为即使能够在活性面上形成来自添加剂的皮膜，起因于充电工序而负极 活性物质膨胀时，在负极活性物质上也形成新的活性面(活性面膨胀而来自添加剂的皮膜 产生裂纹等，出现新的活性面），专利文献1中，关于该新的活性面没有特别设想。即，多数的 情况下，在负极活性物质的膨胀前，添加剂的大部分通过还原分解被消耗(变成电解质中几 乎不残留添加剂的状态），因此，推测在新的活性面上无法形成来自添加剂的皮膜，难W提 高电池的各特性。
[0009] 本发明是鉴于上述技术问题而做出的，提供谋求有助于提高电池的各特性的非水 电解质二次电池及其制造方法。
[0010] 本发明的非水电解质二次电池及其制造方法的目的在于解决前述课题，其一为非 水电解质二次电池的制造方法，其特征在于，将正极板和负极板夹着隔膜层叠而成的扁平 的发电元件与包含过剩电解质成分的非水电解质和至少巧巾W上电解质添加剂一起收纳到 薄膜状的外壳体的内部，在从外壳体的外侧对发电元件的扁平面进行加压的状态下，进行 至少包括初次充电的充电工序。
[0011]另外，本发明的非水电解质二次电池的一个方案为一种非水电解质二次电池，其 特征在于，其为如下得到的扁平的非水电解质二次电池:将正极板和负极板夹着隔膜层叠 而成的扁平的发电元件与包含过剩电解质成分的非水电解质和至少巧巾W上电解质添加剂 一起收纳到薄膜状的外壳体的内部，至少进行了包括初次充电的充电工序，充电工序后的 非水电解质中残留的电解质添加剂为3000ppm W上，非水电解质量为发电元件的孔隙体积 的1.1倍~1.6倍。
[00。]发明的效果
[0013] 根据本发明的非水电解质二次电池及其制造方法，能够提高电池的各特性。
【附图说明】
[0014] 图1为用于说明基于本发明的非水电解质二次电池的一例的立体示意图。
[0015] 图2为图1的非水电解质二次电池的截面示意图。
[0016] 图3为表示对电池进行加压的加压机构的一例的立体示意图。
【具体实施方式】
[0017] <电池的结构例>
[001引图1、图2的非水电解质二次电池（W下称为电池）1例如为裡离子二次电池，如图1 所示，具有扁平的长方形的外观形状，在长度方向的一个端缘具备一对端子2、3。
[0019] 如图2所示，该电池1是将从箭头X(扁平面)方向观察呈长方形的发电元件4与电解 质（图示省略)一起收纳到由2张层压膜形成的外壳体5的内部而成的电池。发电元件4由夹 着隔膜43交替层叠的多个正极板41和负极板42形成，例如，包含3张负极板42、2张正极板41 和它们之间的4张隔膜43。即，该例子中，负极板42位于发电元件4的最外层。但是，也可W为 正极板41位于发电元件4的最外层的结构。需要说明的是，图2中的各部分的尺寸并不一定 准确，其为了便于说明而进行了夸张。
[0020] 正极板41在从图1、图2的箭头X方向观察呈大致长方形的正极集电体41a的两面形 成有正极活性物质层4化、41c。正极集电体41a例如由侣锥、侣合金锥、铜锥或儀锥等电化学 稳定的金属锥构成。另外，正极活性物质层4化、41c如下形成:将包含例如儀酸裡化iNi〇2)、 儘酸裡化iMn化）、尖晶石型儘酸裡化iMm化）、或钻酸裡化iCo〇2)等裡复合氧化物的正极活 性物质和粘结剂混合，将所得混合物涂布于正极集电体41a的主表面，从而形成。运里，裡复 合氧化物的过渡金属(Ni、Mn、Co)的一部分可W被11、1旨、8、41、￥、化^6、仿、化、111、胖或1'1等 置换。作为粘结剂，可W使用聚四氣乙締、聚偏二氣乙締、簇甲基纤维素、下苯橡胶等。另外， 正极活性物质层中可W添加包含乙烘黑、炭黑、石墨、纤维状碳等碳材料的导电助剂。
[0021] 负极板42在从图1、图2的箭头X方向观察呈大致长方形的负极集电体42a的两面形 成有负极活性物质层42b、42c。负极集电体42a例如由铜锥、不诱钢锥或铁锥等电化学稳定 的金属锥构成。负极活性物质层42b、42c如下形成:在例如无定形碳、难石墨化碳、易石墨化 碳、石墨或用无定形碳覆盖的石墨等那样的、吸藏及释放裡离子的负极活性物质中混合粘 结剂，将所得混合物涂布于负极集电体42a的主表面，从而形成。
[0022] 对于负极活性物质，粒径优选为0.1皿~90皿，BET比表面积优选为0.1~lOmVg。 作为粘结剂，可W使用聚四氣乙締、聚偏二氣乙締、簇甲基纤维素、下苯橡胶等。负极活性物 质层中可W添加包含乙烘黑、炭黑、石墨、纤维状碳等碳材料的导电助剂。
[0023] 负极集电体42a的长度方向的端缘的一部分W不具备负极活性物质层42b、42c的 延长部40的形式延伸，该延长部40的前端部40a与负极端子3的外壳体5内侧的一个端部3a 接合。负极集电体42a为多个时，将运些负极集电体42a的各延长部40的前端部40aW捆扎成 一体的状态进行接合。
[0024] 在该接合中，例如可W举出：在将延长部40的前端部40a抵接于负极端子3的一个 端部3a的状态下进行超声波接合(将超声波卿趴抵接于前端部40a进行接合)的方法。另外， 图2中虽未示出，但同样地，正极集电体41a的长度方向的端缘的一部分W不具备正极活性 物质层4化、41c的延长部(相当于延长部40;图示省略）的形式延长，该延长部的前端部与正 极端子2的外壳体5内侧的一个端部接合。
[0025] 隔膜43具有防止正极板41和负极板42之间的短路、同时保持电解质的功能，例如 由聚乙締(PE)、聚丙締(PP)等聚締控等构成的微多孔性膜形成。需要说明的是，作为隔膜 43,不限定于聚締控等的单层膜，也可W使用W聚乙締膜夹持聚丙締膜而成的S层结构的 隔膜、层叠聚締控微多孔性膜和有机无纺布等而得到的隔膜。另外，也可W使用使二氧化 娃、氧化侣、氧化儀、氧化错、二氧化铁等无机颗粒附着在聚締控微多孔膜的单面或两面上 而得到的隔膜，或使运些无机颗粒分散在聚締控膜中而得到的隔膜。或者，也可W为使耐热 性树脂的多孔膜、颗粒附着在聚締控微多孔膜的单面或两面上而得到的隔膜。使上述颗粒 附着在多孔膜的表面时，也可W使用正极或负极的说明中叙述过的粘结剂。
[0026] 将层叠有电极和隔膜的结构的发电元件4与电解质一起收纳的外壳体5只要为薄 膜状的物体就没有特别限定，如图2中将一部分放大表示那样，例如，由具有热烙接层51和 金属层52和保护层53的=层结构的层压膜形成。中间的金属层52例如由侣锥形成，覆盖其 内侧面的热烙接层51由能够进行热烙接的合成树脂例如聚丙締(PP)形成，覆盖金属层52的 外侧面的保护层53由耐久性优异的合成树脂、例如聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)形成。需要 说明的是，也可W使用进一步具有多个层的层压膜。另外，前述的例子中，在金属层52的两 面层叠有合成树脂层，但金属层52的外侧的合成树脂层并不一定是必须的，可W为仅在内 侧表面具备合成树脂层的结构。层压膜的总厚度优选为0.05~0.8mm。
[0027] 对于外壳体5,一个例子中，形成如下结构：形成图2的配置于发电元件4的下表面 侧的1张层压膜和配置于上表面侧的另一张层压膜的2张结构，将所述2张层