[发明专利]锂离子二次电池

说明书

一种锂离子二次电池(10)，其是具备至少1个电池单元的锂离子二次电池(10)，所述电池单元依次层叠有正极(1)、电解质层(2)及负极(3)，电解质层(2)含有氟化物，负极(3)具有包含硅化合物的负极活性物质层，在至少1个负极(3)中，所述负极活性物质层的表面的氟/硅的质量比(F/Si比)为1.0以下。

技术领域

本发明涉及一种锂离子二次电池。本申请基于2015年10月5日在日本提出申请的日本特愿2015-198041号主张优先权，并将其内容援用至本文中。

背景技术

通常，锂离子二次电池具备正极、负极及电解质而构成。作为其正极及负极，使用具有电极活性物质层的电极。电极活性物质层通常将掺合电极活性物质、导电助剂及粘结剂而得的组合物涂布于集电体而形成。在锂离子二次电池中，电极活性物质是与电池容量相关的重要因素，作为负极活性物质，例如使用石墨(graphite)、硅、氧化硅等。

这些负极活性物质具有在充放电时吸储或释放锂离子的功能，但存在在初始充电中锂离子与负极活性物质不可逆地进行反应而使电池容量(放电容量)降低的问题。为了避免该情况，在初始充电之前，进行对构成负极的负极活性物质层预先掺杂锂离子的处理(预掺杂处理)。若进行预掺杂处理而预先引起上述不可逆反应，则在其后的初始充电时，可抑制上述不可逆反应及副产物的产生。

已知预掺杂处理通过使锂金属与负极活性物质层接触的方法来进行，此时，在与锂金属直接接触的活性物质层中，除硅酸锂(Li₄SiO₄)等不可逆活性物质以外，还生成因电解液的分解而导致的电极界面皮膜(SEI)。若该SEI为适当的量，则成为可顺利进行锂离子的交换的锂传导体，但在过量地生成的情况下则成为电阻，对电池特性造成不良影响。在专利文献1中公开了一种通过夹隔电阻体使负极与Li源相对来防止因锂离子的快速掺杂所引起的过量的SEI的生成的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-188141号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的课题在于提供一种具备良好的SEI且充放电特性优异的锂离子二次电池。

用于解决课题的手段

本发明人等发现：通过使构成锂离子二次电池的负极的F/Si比为1.0以下，从而上述锂离子二次电池的容量保持率(循环特性)提高，从而完成了本发明。即，本发明如下所述。

[1]一种锂离子二次电池，其是具备至少1个电池单元的锂离子二次电池，所述电池单元是依次层叠有正极、电解质层和负极的电池单元，所述电解质层含有氟化物，所述负极具有包含硅化合物的负极活性物质层，在至少1个所述负极中，所述负极活性物质层的表面的氟/硅的质量比，即，F/Si比为1.0以下。

[2]如上述[1]所述的锂离子二次电池，其具备多个所述电池单元，在各电池单元所具有的负极的F/Si比中，最大值除以最小值而得的值为1.0～3.0。

[3]如上述[1]或[2]所述的锂离子二次电池，其层叠有2个以上所述电池单元。

[4]如上述[1]～[3]中任一项所述的锂离子二次电池，其中，在初始充电之前，在所述负极活性物质层中预掺杂了锂。

发明效果

根据本发明，可提供一种具备良好的SEI且充放电特性优异的锂离子二次电池。

附图说明

图1是表示在本发明的锂离子二次电池10A的电极层叠体9中配置有锂金属箔4的情况的示意截面图。

图2是表示在本发明的锂离子二次电池10B的电极层叠体11中配置有锂金属箔4的情况的示意截面图。