[发明专利]非水电解液二次电池的制造方法和制造系统有效

专利信息
申请号: 201910539809.4 申请日: 2019-06-21
公开(公告)号: CN110635170B 公开(公告)日: 2022-11-11
发明(设计)人: 三浦崇资 申请(专利权)人: 丰田自动车株式会社
主分类号: H01M10/058 分类号: H01M10/058;H01M10/44
代理公司: 北京市中咨律师事务所 11247 代理人: 刘航;王潇悦
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 水电 二次 电池 制造 方法 系统
【权利要求书】:

1.一种非水电解液二次电池的制造方法,包括以下工序:

将在电池壳体中收纳有正极、负极和非水电解液的非水电解液二次电池进行组装的组装工序;

对组装后的所述非水电解液二次电池进行初始充电,在所述负极的表面形成SEI膜的初始充电工序;以及

将初始充电后的所述非水电解液二次电池保持在高温下的高温老化工序,

所述制造方法包括以下的子工序(A)和(B)中的至少一者,

子工序(A)是在所述初始充电工序中执行的子工序,其包括:

在被设定为形成所述SEI膜的被膜形成电压范围内的预定的电位下,维持该电位并且对所述非水电解液二次电池进行交流阻抗测定,基于所述交流阻抗测定计算在该非水电解液二次电池的所述负极的表面形成的SEI膜的离子电导率的工序;以及

判断计算出的所述离子电导率是否为第1离子电导率以下,当不为所述第1离子电导率以下时维持该电位,当为所述第1离子电导率以下时结束所述电位的维持的工序,所述第1离子电导率是该初始充电工序中的SEI膜的离子电导率的饱和值,

子工序(B)是在所述高温老化工序中执行的子工序,其包括:

在被设定为进行所述SEI膜的改性的改性电压范围内的预定的电位下,维持该电位并且对所述非水电解液二次电池进行交流阻抗测定,基于所述交流阻抗测定计算在该非水电解液二次电池的所述负极的表面形成的SEI膜的离子电导率的工序;以及

判断计算出的所述离子电导率是否为第2离子电导率以上,当不为所述第2离子电导率以上时维持该电位,当为所述第2离子电导率以上时结束所述电位的维持的工序,所述第2离子电导率是该高温老化工序中的SEI膜的离子电导率的饱和值。

2.根据权利要求1所述的制造方法,

所述负极包含碳材料作为负极活性物质。

3.根据权利要求1或2所述的制造方法,

所述非水电解液包含含有硼原子和/或磷原子的草酸络合物作为用于形成所述SEI膜的被膜形成剂。

4.根据权利要求1或2所述的制造方法,

以预定的间隔反复实施所述子工序。

5.根据权利要求3所述的制造方法,

以预定的间隔反复实施所述子工序。

6.一种非水电解液二次电池的制造系统,

所述非水电解液二次电池包含电池壳体以及收纳于所述电池壳体中的正极、负极和非水电解液,

所述制造系统具备:

被构成为能够对所述非水电解液二次电池进行充电和放电的充放电装置;

进行所述非水电解液二次电池的交流阻抗测定的阻抗测定装置;以及

控制所述充放电装置和所述阻抗测定装置的工作的控制装置,

所述控制装置具备:

控制所述充放电装置以对所述非水电解液二次电池进行初始充电,在所述负极的表面形成SEI膜的第1控制部;

控制所述充放电装置和所述阻抗测定装置以在被设定为形成所述SEI膜的被膜形成电压范围内的预定的第1电位下维持该第1电位并且对所述非水电解液二次电池进行交流阻抗测定的第2控制部;

基于所述交流阻抗测定的结果计算在所述负极的表面形成的所述SEI膜的离子电导率,判定计算出的该离子电导率是否在预定的离子电导率的范围内的判断部;以及

将所述预定的离子电导率设定为第1离子电导率以下,当通过所述判断部判断为所述离子电导率不为所述第1离子电导率以下时,控制所述充放电装置以维持所述第1电位,当通过所述判断部判断为所述离子电导率为所述第1离子电导率以下时,控制所述充放电装置以使所述第1电位的维持结束的第3控制部,所述第1离子电导率是在初始充电中形成的SEI膜的离子电导率的饱和值。

7.根据权利要求6所述的非水电解液二次电池的制造系统,

所述控制装置具备:

对于在高温老化工序中的所述非水电解液二次电池,控制所述充放电装置和所述阻抗测定装置以在被设定为进行所述SEI膜的改性的改性电压范围内的预定的第2电位下维持该第2电位并且进行交流阻抗测定的第4控制部;以及

将所述预定的离子电导率设定为第2离子电导率以上,当通过所述判断部判断为所述离子电导率不为所述第2离子电导率以上时,控制所述充放电装置以维持所述第2电位,当通过所述判断部判断为所述离子电导率为所述第2离子电导率以上时,控制所述充放电装置以使所述第2电位的维持结束的第5控制部,所述第2离子电导率是该高温老化工序中的SEI膜的离子电导率的饱和值。

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