JP2010225291A - リチウムイオン二次電池及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】充放電容量の低下を抑制し得るリチウムイオン二次電池を提供する。
【解決手段】初回充電時に正極活物質から放出されたリチウム３０が負極活物質に取り込まれるリチウムイオン二次電池１０であって、正極活物質を含む正極１２に、Ｌｉ_２Ｏ及び／又はＬｉ_２Ｏ_２からなるＬｉドープ材が添加され、これによって、初回充電時に負極活物質に取り込まれるリチウム３４が補填されることを特徴とする、リチウムイオン二次電池１０である。
【選択図】図３

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池に関する。詳しくは、初回充電により正極活物質から放出されたリチウムイオンが負極活物質に取り込まれるリチウムイオン二次電池に関する。

近年、軽量で高エネルギー密度が得られるリチウムイオン二次電池は、車両搭載用高出力電源として好ましく用いられるものとして期待されている。かかるリチウムイオン二次電池は、正極と負極との間にセパレータを介在させた状態で構成される電極体を備えており、当該正負極間におけるリチウムイオン（以下、Ｌｉイオンと記載する。）の移動によって充放電が行われる。

リチウムイオン二次電池の電極体を構成する負極は、一般に、銅箔などの集電体上に負極活物質（例えば炭素系材料）をバインダーで固着させて形成されており、電池として組み立てられた後、初回の充電により正極活物質（例えばＬｉイオンを含む遷移金属酸化物等）から放出されたＬｉイオンが負極活物質内に取り込まれる。このとき、負極活物質の表面にＬｉイオンと電解液等との反応生成物であるＳＥＩ（Solid Electrolyte Interphase）膜が形成される場合がある。負極活物質の表面にＳＥＩ膜が形成されると、その影響で正極活物質から放出されたＬｉイオンの一部が消費され、負極活物質（ＳＥＩ膜）内に不可逆的に取り込まれる。このように不可逆的に取り込まれたＬｉイオンは、それ以降の充放電過程に関与しないため、当該不可逆的に取り込まれたＬｉイオンの容量分だけ当該電池の充放電容量が低下する事象が生じ得る。

かかる不可逆的なリチウムの取り込みに起因する充放電容量低下の改善を目的として、例えば、特許文献１や特許文献２には、正極に所定の活物質に加えてさらにＬｉ_２Ｍｎ_２Ｏ_４或いはＬｉＭｎＯ_２をＬｉドープ材（Ｌｉリザーバー）として添加することにより、負極活物質内に不可逆的に取り込まれたＬｉイオンを補填する技術が提案されている。この技術では、初回充電時にＬｉ_２Ｍｎ_２Ｏ_４→２Ｌｉ＋２ＭｎＯ_２の反応が進行して過剰のリチウムが電解液中に放出されるので、負極に不可逆的に取り込まれたＬｉイオンの不足分を補填することができる。なお、特許文献３には、内部短絡時の急激な発熱を抑制することを目的として、所定の化合物を発泡剤として含有する技術が開示されているが本発明とは技術思想を異にする。

特開平９−３０６４７５号公報 特開平８−７８８３号公報 特開２００５−２６０８０号公報

しかし、正極にＬｉ_２Ｍｎ_２Ｏ_４からなるＬｉドープ材を添加すると、初回充電時にＬｉ_２Ｍｎ_２Ｏ_４→２Ｌｉ＋ＭｎＯ_２の反応が進行するため、ＬｉだけでなくＭｎＯ_２も生成する。このＭｎＯ_２からなる反応生成物は、充放電に関与することなく正極にそのまま残るため、体積的なデメリットとなってＬｉドープ材の添加量が制限される要因になり得る。Ｌｉドープ材の添加量に制限があると、負極に不可逆的に取り込まれたＬｉイオンの損失分を不足なく補填することができず、結果、電池の充放電容量が低下するため好ましくない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、Ｌｉドープ材を体積的なデメリットなしに添加することで、充放電容量の低下を確実に抑制し得るリチウムイオン二次電池を提供することである。

本発明により提供されるリチウムイオン二次電池は、初回充電時に正極活物質から放出されたリチウム（典型的にはＬｉイオン）が負極活物質に取り込まれるリチウムイオン二次電池である。上記リチウムイオン二次電池は、上記正極活物質を含む正極に、Ｌｉ_２Ｏ及び／又はＬｉ_２Ｏ_２からなるＬｉドープ材が添加され、これによって、上記初回充電時に負極活物質に取り込まれるリチウムが補充されることを特徴とする。

本発明の構成によれば、初回充電時に２Ｌｉ_２Ｏ→４Ｌｉ＋Ｏ_２、或いはＬｉ_２Ｏ_２→２Ｌｉ＋Ｏ_２の反応が進行し、過剰のリチウムが電解液中に放出されるので、初回充電時に負極活物質内に不可逆的に取り込まれたＬｉイオンを補填することができる。その際、リチウムだけでなく酸素（Ｏ_２）も発生するが、この酸素は気体となって電極外部に速やかに放散されるので正極中に残らない。そのため、体積的なデメリットなしに多くのＬｉドープ材を添加することができ、負極活物質内に不可逆的に取り込まれるＬｉイオンを不足なく補填することができる。その結果、不可逆的なＬｉイオンの取り込みに起因する充放電容量の低下を抑制して、電池容量を向上させることができる。

ここに開示されるリチウムイオン二次電池の好ましい一態様では、上記ドープ材の添加量は、上記正極合材層中の正極活物質の全質量を１００としたときのその１質量％以上に相当する量である。このような添加量の範囲にすることにより、初回充電時に負極活物質内に不可逆的に取り込まれ得るＬｉイオン量に相当するリチウムを不足なく補填することができる。

ここに開示されるリチウムイオン二次電池の好ましい一態様では、上記負極活物質は、構成元素として、炭素、スズ、シリコンのうちの少なくとも一つを含有する。それらの構成元素を含有する材料は、負極活物質として好ましい種々の性質を有する一方で、負極活物質内にＬｉイオンを不可逆的に取り込みやすい性質がある。したがって、上記負極活物質が炭素、スズ、シリコンのうちの少なくとも一つを含有する場合、Ｌｉ_２Ｏ及び／又はＬｉ_２Ｏ_２からなるＬｉドープ材を添加して負極活物質内に不可逆的に取り込まれたＬｉイオンを補填するという本発明の構成による効果が特によく発揮され得る。

このようなリチウムイオン二次電池は、上記のとおり、初回充電時に負極活物質内に不可逆的に取り込まれたＬｉイオンの損失分を不足なく補填することができ、より良好な電池性能を示すことから、例えば自動車等の車両に搭載される電池として好適である。したがって本発明によると、ここに開示されるいずれかのリチウムイオン二次電池（複数のリチウムイオン二次電池が接続された組電池の形態であり得る。）を備える車両が提供される。特に、高い充放電容量が得られることから、該リチウムイオン二次電池を動力源（典型的には、ハイブリッド車両または電気車両の動力源）として備える車両（例えば自動車）が提供される。

本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池を示す図である。 捲回電極体の構造を示す図である。 リチウムイオン二次電池の構造を模式的に示した図である。 車両搭載用電源としてリチウムイオン二次電池が搭載された車両を示す側面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明による実施の形態を説明する。以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。なお、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。また、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄（例えば、セパレータや電解質の構成および製法、リチウムイオン二次電池その他の電池の構築に係る一般的技術等）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。

まず、本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池の構成を説明する。図１は、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池を示す模式図であり、図２は、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池が備える捲回電極体を示す模式図である。

図１に示すように、リチウムイオン二次電池１０は、捲回電極体１１０と、捲回電極体１１０を電解液とともに収容する矩形の金属製の電池ケース１００と、捲回電極体１１０の軸方向両端部にそれぞれ接続された正極端子１０２および負極端子１０４とを備える。

図２に示すように、捲回電極体１１０は、一対の電極シート（正極シート１２および負極シート１４）が二枚のセパレータシート１８ａ、１８ｂを介して偏平状に捲回されて形成されている。

電極体１１０を構成する正極シート１２は、長尺状の正極集電体１２ｂと、その表面に正極活物質を層状に付着させて設けられた正極合材層１２ａとを備える。正極シート１２を構成する正極集電体１２ｂには、アルミニウム箔（本実施形態）その他の正極に適する金属箔が好適に使用される。正極合材層１２ａを構成する正極活物質は、従来からリチウムイオン二次電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉＯ_２等のリチウムを含む遷移金属酸化物が挙げられる。

本実施形態においては、正極合材層１２ａには、上記活物質に加えて、さらに酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）、または過酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ_２）、あるいは酸化リチウムと過酸化リチウムの両方がＬｉドープ材として添加されている。このことによって、初回充電時に負極活物質内に不可逆的に取り込まれるＬｉイオンを補填するようになっている。Ｌｉドープ材の添加量は、負極活物質内に不可逆的に取り込まれるＬｉイオンを不足なく捕捉し得るように適宜調整するとよい。例えば、初回充電時に負極活物質内に不可逆的に取り込まれるＬｉイオンの損失量を予め測定しておき、その損失量に応じたＬｉイオンを放出し得るようにＬｉドープ材の添加量を調整するとよい。一例を挙げると、正極中の正極活物質の全質量を１００としたときのその１質量％以上、例えば１質量％〜１０質量％に相当する量であることが好ましい。このような添加量の範囲にすることにより、初回充電時に負極活物質内に不可逆的に取り込まれるＬｉイオンを不足なく補填することができる。

正極にＬｉドープ材を添加する方法は特に制限されないが、正極合材層１２ａを形成するときに正極活物質にＬｉドープ材を混合しておくとよい。例えば、この実施形態では、正極活物質と結着剤とを適当な媒体に分散させたペースト状組成物を調製し、これを正極集電体１２ｂ上に塗布して乾燥することにより、正極集電体１２ｂ上に正極合材層１２ａを形成している。この場合、上記ペースト状組成物中に正極活物質に加えてＬｉドープ材を添加しておくとよい。かかる態様によれば、正極活物質とＬｉドープ材とが均一混合した正極合材層１２ａを得ることができる。この実施形態では、長さ２〜４ｍ（例えば２．７ｍ）、幅８〜１２ｃｍ（例えば１０ｃｍ）、厚さ５〜２０μｍ（例えば１５μｍ）程度のアルミニウム箔を正極集電体１２ｂとして使用し、その表面の所定領域に上記方法によってニッケル酸リチウムを主体とする正極活物質と過酸化リチウムとを混ぜ合わせた正極合材層１２ａを形成することによって好適な正極シート１２が得られる。

電極体１１０を構成する負極シート１４は、長尺状の負極集電体１４ｂと、その表面に負極活物質を層状に付着させて設けられた負極合材層１４ａとを備える。負極シート１４を構成する負極集電体１４ｂには、銅箔（本実施形態）その他の負極に適する金属箔が好適に使用される。負極合材層１４ａを構成する負極活物質は、リチウムを吸蔵・脱離し得る活物質であり、かつ、リチウムを含有しない非リチウム含有活物質を使用することができる。例えば、負極活物質は、構成元素として、炭素（Ｃ）、スズ（Ｓｎ）、シリコン（Ｓｉ）のうちの少なくとも一つを含有する。それらの構成元素を含有する材料は、負極活物質として好ましい種々の性質を有する一方で、負極活物質内にＬｉイオンを不可逆的に取り込みやすい性質がある。したがって、上記負極活物質が炭素、スズ、シリコンのうちの少なくとも一つを含有する場合、Ｌｉ_２Ｏ及び／又はＬｉ_２Ｏ_２からなるＬｉドープ材を添加して負極活物質内に不可逆的に取り込まれたＬｉイオンを補填するという本発明の構成による効果が特によく発揮され得る。この実施形態では、長さ２〜４ｍ（例えば２．９ｍ）、幅８〜１２ｃｍ（例えば１０ｃｍ）、厚さ５〜２０μｍ（例えば１０μｍ）程度の銅箔を使用し、その表面の所定領域に常法によってグラファイトを主体とする負極合材層１４ａを形成することによって好適な負極シート１４が得られる。

また、正負極シート１２、１４間に使用される好適なセパレータシート１８ａ、１８ｂとしては多孔質ポリオレフィン系樹脂で構成されたものが挙げられる。例えば、長さ２〜４ｍ（例えば３．１ｍ）、幅８〜１２ｃｍ（例えば１１ｃｍ）、厚さ５〜３０μｍ（例えば２５μｍ）程度の合成樹脂製（例えばポリエチレン等のポリオレフィン製）多孔質セパレータシートが好適に使用し得る。なお、電解質として固体電解質若しくはゲル状電解質を使用する場合には、セパレータが不要な場合（即ちこの場合には電解質自体がセパレータとして機能し得る。）があり得る。なお、電池ケース内に収容する電極体は上記捲回タイプに限定されない。例えば正極シートと負極シートをセパレータシート（或いはセパレータとしても機能し得る固体またはゲル状電解質）と共に交互に積層して成る積層タイプの電極体であってもよい。

捲回電極体１１０を作製するに際しては、図２に示すように、正極シート１２と負極シート１４とを２枚のセパレータシート１８ａ、１８ｂを介して積層したシート状電極体を用意する。このとき、セパレータシート１８ａ、１８ｂは正極シート１２の正極合材層非形成部（正極集電体１２ｂの露出部分）１２ａ１が外方にはみ出るように（即ち正極合材層１２ａとセパレータシート１８ａ、１８ｂとが対向するように）重ね合せられる。負極シート１４も正極シート１２と同様に積層され、負極活物質層非形成部（負極集電体１４ｂの露出部分）１４ａ１がセパレータシート１８ａ、１８ｂから外方にはみ出るように（即ち負極合材層１４ａとセパレータシート１８ａ、１８ｂとが対向するように）重ね合せられる。かかるシート状電極体を捲回し、次いで得られた捲回体を側面方向から押しつぶして拉げさせることによって扁平形状の捲回電極体１１０が得られる。このようにして得られた捲回電極体１１０は、図１に示すように捲回軸方向が水平方向（図では左右方向）となるように電池ケース１００に収容される。そして、正極合材層非形成部１２ａ１および負極活物質層非形成部１４ａ１には、それぞれ正極端子１０２および負極端子１０４が接合される。

このようにして捲回電極体１１０を収容したら、次に、電池ケース１００に電解液を注入する。本実施形態では、非水溶媒に電解質を溶解した非水電解液を注入する。非水電解液を構成する非水溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン等からなる群から選択された一種または二種以上を用いることができる。また、非水電解液を構成する電解質（支持塩）としては、例えば、フッ素を構成元素とする各種リチウム塩から選択される一種または二種以上を用いることができる。例えば、ＬｉＰＦ_６，ＬｉＢＦ_４，ＬｉＡｓＦ_６，ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３，ＬｉＣ_４Ｆ_９ＳＯ_３，ＬｉＮ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２，ＬｉＣ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_３等からなる群から選択される一種または二種以上を用いることができる。

上記非水電解液を図示しない注液口を介して電池ケース１００に注入し、注液口を封止することによって本実施形態に係るリチウムイオン二次電池１０が構築される。かかるリチウムイオン二次電池１０は、組立て直後は未充電状態であるため、リチウムイオン二次電池１０に対して初回の充電が行われる。この初回充電により正極活物質から放出されたリチウム（典型的にはＬｉイオン）が負極活物質に取り込まれる。

続いて、図３を参照しつつ、初回充電により正極活物質から放出されたリチウムが負極活物質に取り込まれる点について説明する。図３は、リチウムイオン二次電池１０を模式的に示した図である。このリチウムイオン二次電池１０は、図３に示すように、正極１２と、負極１４と、セパレータシート１８ａ、１８ｂとを備えている。正極１２と負極１４とは、電解液１６に浸された状態でセパレータシート１８ａ、１８ｂを介して対向するように配置されている。
リチウムイオン二次電池１０は、初回充電時には、正極１２の正極集電体１２ｂと負極１４の負極集電体１４ｂとが、充電器４０に接続された状態になる。かかる充電時には、正極合材層１２ａの正極活物質からリチウムが正極集電体１２ｂに電荷３２を放出してイオン化する。正極集電体１２ｂに放出された電荷３２は、充電器４０の作用によって負極集電体１４ｂに移動する。また、イオン化したリチウム（Ｌｉイオン）３０は、電解液１６中に放出される。Ｌｉイオンは陽イオンであるため、負極集電体１４ｂに貯まる電荷３２に電気的に引き付けられ、セパレータ１８ａ、１８ｂを通り抜けて負極１４側に移動する。そして、負極１４側に移動したＬｉイオン３０は、負極合材層１４ａの負極活物質内に取り込まれる。

このとき、負極活物質の表面にＬｉイオンと電解液等との反応生成物であるＳＥＩ（Solid Electrolyte Interphase）膜が形成される場合がある。負極活物質の表面にＳＥＩ膜が形成されると、その影響で正極活物質から放出されたＬｉイオンの一部が消費され、負極活物質（ＳＥＩ膜）内に不可逆的に取り込まれる。このように不可逆的に取り込まれたＬｉイオンは、それ以降の充放電過程に関与しないため、その分だけ電池の充放電容量が低下する場合があり得る。

本実施形態では、前述したように、正極合材層１２ａには、正極活物質に加えて、さらに酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）、または過酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ_２）、あるいは酸化リチウムと過酸化リチウムの両方がＬｉドープ材として添加されている。そのため、初回充電時に２Ｌｉ_２Ｏ→４Ｌｉ＋Ｏ_２、或いはＬｉ_２Ｏ_２→２Ｌｉ＋Ｏ_２の反応が進行し、図３に示すように、Ｌｉドープ材由来のＬｉイオン３４が電解液中に放出される。電解液中に放出されたＬｉイオン３４は、上記Ｌｉイオン３０と同様に、セパレータ１８ａ、１８ｂを通り抜けて負極１４側に移動し、負極合材層１４ａの負極活物質内に取り込まれる。
このようにＬｉドープ材由来の過剰のＬｉイオン３４が負極活物質内に取り込まれることにより、初回充電時に不可逆的に取り込まれたＬｉイオンの損失分を補填することができる。その際、Ｌｉドープ材からはＬｉイオン３４だけでなく酸素（図示せず）も発生するが、発生した酸素は気体となって速やかに放散されるので正極中に残らない。そのため、体積的なデメリットなしに多くのＬｉドープ材を添加することができる。

上記のＬｉドープ材の添加量は、前述したように、初回充電時に負極活物質内に不可逆的に取り込まれるＬｉイオンを不足なく捕捉し得るように適宜調整するとよい。例えば、初回充電時に負極活物質内に不可逆的に取り込まれるＬｉイオンの損失量を予め測定しておき、その損失量に応じたＬｉイオンを放出し得るようにＬｉドープ材の添加量を調整するとよい。本発明によれば、体積的なデメリットなしに多くのＬｉドープ材を添加することができるので、初回充電時に負極活物質内に不可逆的に取り込まれるＬｉイオンを不足なく補填することができる。その結果、不可逆的なＬｉイオンの取り込みに起因する充放電容量の低下を抑制して、電池容量を向上させることができる。

本願発明者は、正極に過酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ_２）を添加することによって、電池容量を向上し得ることを確認するため、実施例として以下の実験を行った。すなわち、過酸化リチウムをＬｉドープ材として添加した正極を用いて試験用リチウムイオン二次電池を作製し、作製した試験用リチウムイオン二次電池の初回充電後の放電比容量を測定して評価した。実施例の試験用リチウムイオン二次電池は、以下のようにして作製した。

＜正極の作製＞
正極活物質としてのＬｉＮｉ_０．８５Ｃｏ_０．１Ａｌ_０．０５Ｏ_２の粉末８５質量部と、導電材としてのアセチレンブラック（ＡＢ）１０質量部と、結着剤としてのＰＶｄＦ５質量部と、Ｌｉドープ材としての過酸化リチウム１．４質量部とを適当な溶媒に均一分散させて正極合材層形成用ペーストを調製し、これを正極集電体（アルミニウム箔）の所定領域に塗布して溶媒を揮発させ、正極集電体上に正極合材層が設けられた正極を作製した。過酸化リチウムとしては市販されているものを用いた。

＜負極の作製＞
一方、負極活物質としてグラファイトの粉末９８質量部を用意し、結着剤としてのＰＶｄＦ２質量部とともに適当な溶媒に分散させて負極合材層形成用ペーストを調製した。そして、この負極合材層形成用ペーストを負極集電体（銅箔）の所定領域に塗布して溶媒を揮発させることにより、負極集電体上に負極合材層が設けられた負極を作製した。
＜試験用リチウムイオン二次電池の構築＞

次いで、作製した正極および負極を、厚み２５μｍのポリエチレン製セパレータを介して対向させ、これを正極端子と負極端子を取り出すことができる構造を有する電池ケースに非水電解液とともに封入した。非水電解液としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）との３：７（体積比）混合溶媒に約１ｍｏｌ/リットルのＬｉＰＦ_６を溶解させたものを使用した。このようにして試験用リチウムイオン二次電池を作製した。また、比較のために、過酸化リチウムを添加していない正極を用いて比較例の試験用電池を作製した。正極に過酸化リチウムを添加していないこと以外は、実施例の電池と同様の条件でリチウムイオン二次電池を作製した。

＜放電比容量測定＞
実施例および比較例に係る試験用電池に対して、それぞれ初回充電後の放電比容量を測定した。放電比容量の測定は、次のようにして行った。まず、定電流−定電圧方式によりＣ／１０の電流値で充電上限電圧４．２Ｖまで２４時間かけて充電を行い、１０分間の休止後、Ｃ／３の電流値で終止電圧３．０Ｖまで定電流放電を行い、１０分間休止した後、初回充電後の放電比容量を求めた。その結果を表１に示す。

過酸化リチウムを添加していない比較例の電池では、初回充電後の放電比容量が１５３ｍＡｈ／ｇとなった。これに対して、過酸化リチウムを添加した実施例の電池では、初回充電後の放電比容量が１６３ｍＡｈ／ｇとなり、過酸化リチウムを添加していない場合に比べて、放電比容量が向上することが分かった。これは、過酸化リチウムを添加した実施例の電池では、過酸化リチウムから放出されたＬｉイオンによって、負極活物質内に不可逆的に取り込まれたＬｉイオンの損失分を補填することができたからと考えられる。このことから、正極に過酸化リチウムを添加することによって、電池容量を向上し得ることが確認された。

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。

本発明に係るリチウムイオン二次電池は、上記のとおり充放電容量の低下を抑制し得、より良好な電池性能を示すことから、特に自動車等の車両に搭載されるモーター（電動機）用電源として好適に使用し得る。したがって本発明は、図４に模式的に示すように、かかるリチウムイオン二次電池１０（典型的には複数直列接続してなる組電池）を電源として備える車両（典型的には自動車、特にハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車のような電動機を備える自動車）１を提供する。

１０ リチウムイオン二次電池
１２ 正極シート
１２ａ 正極合材層
１２ａ１ 正極合材層非形成部
１２ｂ 正極集電体
１４ 負極シート
１４ａ 負極合材層
１４ａ１ 負極活物質層非形成部
１４ｂ 負極集電体
１６ 電解液
１８ａ、１８ｂ セパレータ
３０ リチウムイオン
３２ 電荷
３４ リチウムイオン
４０ 充電器
１００ 電池ケース
１０２ 正極端子
１０４ 負極端子
１１０ 捲回電極体

Claims (7)

1. 初回充電時に正極活物質から放出されたリチウムが負極活物質に取り込まれるリチウムイオン二次電池であって、
   前記正極活物質を含む正極に、Ｌｉ_２Ｏ及び／又はＬｉ_２Ｏ_２からなるＬｉドープ材が添加され、これによって、前記初回充電時に負極活物質に取り込まれるリチウムが補填されることを特徴とする、リチウムイオン二次電池。
2. 前記Ｌｉドープ材の添加量は、前記正極中の正極活物質の全質量を１００としたときのその１質量％以上に相当する量である、請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
3. 前記負極活物質は、構成元素として、炭素、スズ、シリコンのうちの少なくとも一つを含有する、請求項１または２に記載のリチウムイオン二次電池。
4. リチウムイオン二次電池の製造方法であって、
   正極活物質を含む正極にＬｉ_２Ｏ及び／又はＬｉ_２Ｏ_２からなるＬｉドープ材を添加して、初回充電時に負極活物質に取り込まれるリチウムを補填することを特徴とする、リチウムイオン二次電池の製造方法。
5. 前記Ｌｉドープ材の添加量は、前記正極中の正極活物質の全質量を１００としたときのその１質量％以上に相当する量である、請求項４に記載の製造方法。
6. 前記負極活物質は、構成元素として、炭素、スズ、シリコンのうちの少なくとも一つを含有する、請求項４または５に記載の製造方法。
7. 請求項１から３の何れかに記載のリチウムイオン二次電池もしくは請求項４から６の何れかに記載の製造方法により製造されたリチウムイオン二次電池を備える車両。

Images