[发明专利]锂离子蓄电装置的制造方法和锂离子蓄电装置

说明书

本发明的课题为提供一种通过安全且简便的预掺杂操作，从而制造高容量的锂离子蓄电装置的方法。本发明的解决方法为：提供一种锂离子蓄电装置的制造方法，所述锂离子蓄电装置通过层叠多层正极和负极而成，且正极所使用的活性物质为基于元素分析的硫的总含量为50质量％以上的硫系活性物质，其特征在于，包含下述工序：在正极和负极上形成贯通其厚度方向的通孔的工序；层叠正极和负极，并在其层叠方向的至少一侧上配置锂离子供给源的工序；在负极或正极上负载来自于所述锂离子供给源的锂的工序。

技术领域

本发明涉及锂离子蓄电装置的制造方法和用该制造方法所制造的锂离子蓄电装置。

背景技术

近年，作为锂离子二次电池的活性物质使用硫的技术受到注目。硫不仅比稀有金属容易获得，且仅价格便宜，而且可以增大锂离子二次电池的充放电容量。已知，例如，作为正极活性物质使用硫的锂离子二次电池可以达到使用通常的正极材料的钴酸锂的锂离子二次电池的约6倍的充放电容量。此外，硫也具有与氧相比反应性低、因过度充电等引起的起火、爆炸等危险性也低的优点。

进一步地，专利文献1和2中公开了硫和碳材料等复合而成的活性物质。通过使用该碳硫复合系活性物质，从而抑制硫溶出到电解液中，可以提高锂离子二次电池的循环特性。

由于上述这样的硫系活性物质不含锂原子，因此，在将硫系活性物质用于锂离子蓄电装置时，就需要将锂金属混合入电极以确保锂源，或者使活性物质预先负载锂离子的操作(以下，称为预掺杂(Pre-Dope))(专利文献3和4)。然而，由于专利文献3中记载的二次电池的活性物质与锂金属直接接触，因此，使电池大型化时就有发热和爆炸的危险性。此外，专利文献4中需要经过制造用于临时进行预掺杂的电池，并拆解该电池而组合的复杂的工序而制造电池。

专利文献5中公开了：进行锂预掺杂的有机电解质电池，其具有：具备带贯通孔的集电器的正极和负极层叠单元。然而，如果为了增加电池的能量密度而增加电极的单位面积容量，或增加电极片数，那么，预计在大容量的使用硫系活性物质等的锂离子蓄电装置中，均匀的掺杂就变难。此外，对于穿孔集电器的活性物质层用的浆料的涂布中，浆料易于从穿孔渗透到背面，制造厚度均匀的电极就变难。

现有技术文献

专利文献

专利文献1特开2002-154815号公报

专利文献2特开2015-92449号公报

专利文献3特开平5-234621号公报

专利文献4特开平3-233860号公报

专利文献5国际公开第00/07255号

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的为，提供通过安全且简便的预掺杂操作，从而制造可以使用于今后需求扩大的EV和固定用用途的大型电池的高容量的锂离子蓄电装置的方法。

解决课题的方法

本发明人，专心研究结果发现：通过在集电器上涂布活性物质之后，对集电器和活性物质层一起进行穿孔加工，从而电极的加工和制造变得非常简便，同时进行锂离子的预掺杂时，可有效地进行预掺杂，从而完成本发明。

即，本发明涉及

〔1〕一种锂离子蓄电装置的制造方法，

所述锂离子蓄电装置通过层叠正极和负极而成，且正极所使用的活性物质为基于元素分析的硫的总含量为50质量％以上的硫系活性物质，

其特征在于，包含下述工序：

在正极和负极上形成贯通其厚度方向的通孔的工序，

层叠正极和负极，并在其层叠方向的至少一侧上配置锂离子供给源的工序，