[发明专利]锂离子电池的制造方法和锂离子电池

说明书

本发明的锂离子电池的制造方法具备使离子液体电解质浸渗于多孔性的正极活性物质层或多孔性的负极活性物质层的工序。所述离子液体电解质包含由阴离子和阳离子构成的离子液体以及溶解于所述离子液体中的锂盐。所述阴离子为双(氟磺酰基)酰亚胺离子。所述锂盐为双(氟磺酰基)酰亚胺锂或双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂。所述离子液体电解质以1.6mol/L以上且3.2mol/L以下的浓度包含所述锂盐。使所述离子液体电解质浸渗的工序是使温度为50℃以上且100℃以下的所述离子液体电解质浸渗于所述正极活性物质层或所述负极活性物质层的工序。

技术领域

本发明涉及锂离子电池的制造方法和锂离子电池。

背景技术

锂离子电池由于能量密度高，所以广泛地搭载于智能手机、笔记本电脑等电子/电设备中。在锂离子电池中，作为电解液通常使用将锂盐分散在非水溶剂中的可燃性的非水电解液。另外，在锂离子电池中，有时由过充电、正极-负极间的短路等而导致发热。进而，正极活性物质有时会由于热分解、过充电等而释放晶体中的氧。因此，锂离子电池有异常发热、着火的担心。

为了防止该异常发热、着火引起的事故，提出了在锂离子电池的电解质溶剂中使用离子液体的方案(例如，参照专利文献1、2)。离子液体是由阴离子和阳离子构成的液体，一般蒸汽压低且不可燃。因此，通过将离子液体用于电解质溶剂，可以提高锂离子电池的安全性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-195129号公报

专利文献2：日本特开2018-116840号公报

发明内容

发明要解决的问题

离子液体比有机溶剂粘度高。因此，在使用离子液体电解质的以往的锂离子电池中，离子液体电解质在正极活性物质层和负极活性物质层的细孔中移动时的电阻变高，难以将离子液体电解质填充到正极活性物质层和负极活性物质层的各个角落。另外，如果活性物质层中存在未填充离子液体电解质的细孔，则正极或负极的反应面积变窄，锂离子电池的充放电特性降低。另外，在使用离子液体电解质的锂离子电池中，有时循环特性降低。

本发明是鉴于这种情况而完成的，提供一种能够制造具有优异的充放电特性/循环特性的锂离子电池的制造方法。

用于解决问题的方案

本发明提供一种锂离子电池的制造方法，其特征在于，具备使离子液体电解质浸渗于多孔性的正极活性物质层或多孔性的负极活性物质层的工序，所述离子液体电解质包含由阴离子和阳离子构成的离子液体以及溶解于所述离子液体中的锂盐，所述阴离子为双(氟磺酰基)酰亚胺离子，所述锂盐为双(氟磺酰基)酰亚胺锂或双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂，所述离子液体电解质以1.6mol/L以上且3.2mol/L以下的浓度包含所述锂盐，使所述离子液体电解质浸渗的工序是使温度为50℃以上且100℃以下的所述离子液体电解质浸渗于所述正极活性物质层或所述负极活性物质层的工序。

发明的效果

本发明的制造方法所使用的离子液体电解质中所含的离子液体的阴离子为双(氟磺酰基)酰亚胺离子。因此，离子液体电解质可以具有低粘性，能够使离子液体电解质浸渗到多孔性的正极活性物质层或多孔性的负极活性物质层的各个角落中。

溶解于离子液体中的锂盐为双(氟磺酰基)酰亚胺锂或双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂。锂盐和离子液体均具有酰亚胺阴离子，因此可以提高离子液体电解质的锂盐浓度，离子液体电解质可以具有高的离子导电率。其结果，锂离子电池可以具有优异的充放电特性。