CN103004008A - 锂离子二次电池、电池容量恢复装置及电池容量恢复方法 - Google Patents

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Abstract

一种锂离子二次电池，其包含：填充有电解质的封装材料；集电体，其容纳在封装材料中，且所述集电体形成有含有活性物质的电极层并与该电极层电连接；设置在集电体上的绝缘层；和，设置在绝缘层上的、氧化还原电位低于电极层的活性物质且对该活性物质具有还原能力的低电位构件。

Description

锂离子二次电池、电池容量恢复装置及电池容量恢复方法
技术领域
本发明涉及锂离子二次电池、电池容量恢复装置及电池容量恢复方法。
背景技术
二次电池重复充放电时，劣化而电池容量减少。因此，在JP-H08-190934-A中，在电池内配置有含有锂的第三电极。而且，自外部电路对该第三电极供电。若如此，则从第三电极释放锂离子，从而可以补充因充放电引起的可移动锂离子的减少。
发明内容
然而，在前述现有技术中，必须在电池内配置第三电极。因此，电池的结构变得复杂。
本发明是着眼于这种现有问题而提出的，本发明的目的在于提供不会使电池的结构复杂、可以补充因充放电引起的可移动锂离子的减少的锂离子二次电池、电池容量恢复装置以及电池容量恢复方法。
根据本发明的某种方式，提供锂离子二次电池，其包含：填充有电解质的封装材料；和集电体，其容纳在所述封装材料中，且所述集电体形成有含有活性物质的电极层并与该电极层电连接。而且，该锂离子二次电池还包含：设置在所述集电体上的绝缘层，和设置在所述绝缘层上的、氧化还原电位低于所述电极层的活性物质且对该活性物质具有还原能力的低电位构件。
以下与附图一起对本发明的实施方式、本发明的优点进行详细说明。
附图说明
图1为表示本发明的锂离子二次电池的一个实施方式的图。
图2为表示本实施方式的锂离子二次电池中使用的电极的一例的图。
图3为对本发明的锂离子二次电池的电池容量的恢复方法进行说明的图。
图4为表示本发明的锂离子二次电池中使用的电极的另一例的图。
图5为表示使用本发明的电池容量恢复装置的锂离子二次电池的一例的图。
图6为表示本发明的电池容量恢复装置的第一实施方式的图。
图7为对本发明的锂离子二次电池的电池容量的恢复方法进行说明的图。
图8为表示本发明的电池容量恢复装置的第二实施方式的图。
具体实施方式
(本发明的锂离子二次电池的一个实施方式)
图1为表示本发明的锂离子二次电池的一个实施方式的图，图1的(A)为锂离子二次电池的立体图，图1的(B)为图1的(A)的B-B剖视图。
锂离子二次电池1包含规定数量层叠并电气并联的单电池20和封装材料30。封装材料30中填充有电解质(电解液)40。
电解质(电解液)40例如为在聚合物骨架中保持有数重量%～99重量%左右电解液的凝胶电解质。尤其适宜为高分子凝胶电解质。高分子凝胶电解质例如是在具有离子传导性的固体高分子电解质中包含通常锂离子电池所使用的电解液的电解质。另外，还可以为在不具有锂离子传导性的高分子的骨架中保持通常锂离子电池所使用的电解液的电解质。
高分子凝胶电解质是以高分子电解质100%形成的电解质之外电解质，只要为聚合物骨架中包含电解液的电解质即可。尤其是电解液与聚合物的比率(质量比)优选为20:80～98:2左右。若为这种比率，则电解质的流动性与作为电解质的性能可以兼顾。
聚合物骨架可以为热固性聚合物和热塑性聚合物中的任一种。具体地说，例如为主链或侧链具有聚环氧乙烷的高分子(PEO)、聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸酯、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯与六氟丙烯的共聚物(PVDF-HFP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。但不限于此。
高分子凝胶电解质中含有的电解液(电解质盐及增塑剂)为通常锂离子电池所使用的电解液。例如含有选自LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiTaF6、LiAlCl4、Li2B10Cl10等无机酸阴离子盐，LiCF3SO3、Li(CF3SO2)2N、Li(C2F5SO2)2N等有机酸阴离子盐中的至少一种锂盐(电解质盐)，为碳酸亚丙酯,碳酸亚乙酯等环状碳酸酯类。还可以为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯等链状碳酸酯类。还可以为四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,4-二噁烷、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二丁氧基乙烷等醚类。还可以为γ-丁内酯等内酯类。还可以为丙烯腈等腈类。还可以为丙酸甲酯等酯类。还可以为二甲基甲酰胺等酰胺类。也可以为使用混合有选自乙酸甲酯及甲酸甲酯中的至少一种以上的非质子性溶剂等有机溶剂(增塑剂)的电解液。但不限于此。
单电池20包含隔膜210、正极221和负极222。
隔膜210为对具有流动性的电解质(电解液)40进行保持的电解质层。隔膜210为聚酰胺制无纺布、聚乙烯无纺布、聚丙烯无纺布、聚酰亚胺无纺布、聚酯无纺布、芳族聚酰胺无纺布等无纺布。另外，隔膜210还可以为薄膜拉伸而形成有细孔的微多孔膜薄膜。这种薄膜可以作为现有的锂离子电池用隔膜来使用。另外，还可以为聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺薄膜或者将它们层叠而成的薄膜。对于隔膜210的厚度没有特别限定。然而，隔膜的厚度越薄则电池越小型化。因此，隔膜210期望在可以确保性能的范围内尽可能薄。通常隔膜210的厚度为10～100μm左右。但还可以不是恒定厚度。
正极221具有薄板的集电体22和形成在其两面的正极层221a。另外，配置在最外层的正极221仅在集电体22的单面形成正极层221a。正极的集电体22集合为一体并电气并联。图1的(B)中，各集电体22在左侧集合为一体。该集合部分为正极集电部。
集电体22由导电性材料构成。集电体的大小根据电池的使用用途来决定。例如，若用于要求高能量密度的大型电池，则使用面积大的集电体。对于集电体的厚度也没有特别限制。集电体的厚度通常为1～100μm左右。对集电体的形状也没有特别限制。图1的(B)所示的层叠型的电池1中，除了集电箔之外，还可以使用网眼形状(拉网板栅等expand grid)等。另外，将负极活性物质通过溅射法等在负极集电体上直接形成薄膜合金时，期望使用集电箔。
对构成集电体的材料没有特别限制。例如可以采用金属、在导电性高分子材料或者非导电性高分子材料中添加有导电性填料的树脂。具体地说，作为金属，可以举出铝、镍、铁、不锈钢、钛、铜等。除了这些之外，可以优选使用镍与铝的包层材料、铜与铝的包层材料、或者这些金属的组合的镀材等。另外，还可以为在金属表面覆盖铝而成的箔。其中，从电子传导性、电池工作电位、负极活性物质通过溅射附着到集电体上的附着性等观点考虑，优选为铝、不锈钢、铜、镍。
另外，作为导电性高分子材料，可以举出例如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔、聚对苯撑、聚亚苯基亚乙烯(polyphenylene vinylene)、聚丙烯腈和聚噁二唑等。这种导电性高分子材料即使不添加导电性填料也具有充分的导电性，因此在制造工序的容易化或集电体的轻量化方面是有利的。
作为非导电性高分子材料，可以举出例如聚乙烯(PE；高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)等)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚腈(PEN)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚酰胺(PA)、聚四氟乙烯(PTFE)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、聚丙烯腈(PAN)、聚丙烯酸甲酯(PMA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯(PVdF)或聚苯乙烯(PS)等。这种非导电性高分子材料可以具有优异的耐电位性或耐溶剂性。
根据需要，可以向上述导电性高分子材料或非导电性高分子材料中添加导电性填料。尤其是成为集电体的基材的树脂仅由非导电性高分子构成时，为了对树脂赋予导电性而必然必需导电性填料。导电性填料只要为具有导电性的物质则可以没有特别限制地使用。例如，作为导电性、耐电位性或锂离子阻断性优异的材料，可以举出金属及导电性碳等。作为金属虽然没有特别限制，但优选包括选自由Ni、Ti、Al、Cu、Pt、Fe、Cr、Sn、Zn、In、Sb及K组成的组中的至少一种金属或含有这些金属的合金或者金属氧化物。另外，作为导电性碳没有特别限制。优选为含有选自由乙炔黑、弗尔肯(Vulcan)、黑珍珠、碳纳米纤维、科琴黑、碳纳米管、碳纳米角、碳纳米球及富勒烯组成的组中的至少一种的导电性碳。导电性填料的添加量只要为可以对集电体赋予充分导电性的量则没有特别限制，通常为5～35质量%左右。
在集电体22的端缘设置绝缘层22a和低电位构件22b。对于它们如后所述。
正极层221a含有正极活性物质。正极活性物质特别优选为锂-过渡金属复合氧化物。具体地说，例如尖晶石LiMn2O4等Li·Mn系复合氧化物、LiCoO2等Li·Co系复合氧化物、LiNiO2等Li·Ni系复合氧化物、LiFeO2等Li·Fe系复合氧化物等。另外，还可以为LiFePO4等的过渡金属与锂的磷酸化合物或硫酸化合物。进而，还可以为V2O5、MnO2、TiS2、MoS2、MoO3等的过渡金属氧化物或硫化物。另外，还可以为PbO2、AgO、NiOOH等。这种正极活性物质可以构成电池容量、输出特性优异的电池。
正极活性物质的粒径只要为可以使正极材料形成糊剂并可以通过喷涂等进行制膜的程度即可，粒径越小越可以降低电极电阻。具体地说，正极活性物质的平均粒径适宜为0.1～10μm。
为了提高离子传导性，正极活性物质此外还可以含有电解质、锂盐、导电助剂等。导电助剂举出一例为乙炔黑、炭黑、石墨等。
正极活性物质、电解质(优选为固体高分子电解质)、锂盐、导电助剂的配合量考虑到电池的使用目的(重视输出功率、重视能量等)、离子传导性来设定。例如，电解质、特别是固体高分子电解质的配合量过少时，活性物质层内的离子传导电阻、离子扩散电阻增大，电池性能降低。另一方面，电解质、尤其是固体高分子电解质的配合量过多时，电池的能量密度降低。因此，可以考虑这些方面来设定具体的配合量。
正极层221a的厚度没有特别限定。考虑到电池的使用目的(重视输出功率、重视能量等)、离子传导性等来设定。通常的正极的厚度为1～500μm左右。
负极222具有薄板的集电体22和形成在薄板的集电体22的两面的负极层222a。另外，配置在最外层的负极222仅在集电体22的单面形成负极层222a。负极的集电体22集合为一体并电气并联。图1的(B)中，各集电体22在右侧集合为一体。该集合部分为负极集电部。而且，集电体22既可以使用与正极所使用的集电体相同的集电体也可以使用其它的集电体。
负极层222a含有负极活性物质。负极层222a具体地说为金属氧化物、锂-金属复合氧化物、碳、钛氧化物、锂-钛复合氧化物等。特别优选为碳、过渡金属氧化物、锂-过渡金属复合氧化物。其中，碳或锂-过渡金属复合氧化物可以将电池高电池容量化、高输出功率化。它们可以单独使用或组合使用2种以上。
封装材料30容纳被层叠后的单电池20。封装材料30由用聚丙烯薄膜等绝缘体覆盖铝等金属而成的高分子-金属复合层压薄膜的片材形成。封装材料30在容纳被层叠后的单电池20的状态下将周围热熔接。封装材料30具有用于将单电池20的电力输出到外部的正极引板31和负极引板32。
正极引板31的一端在封装材料30的内部与正极集电部连接，另一端露出到封装材料30之外。
负极引板32的一端在封装材料30的内部与负极集电部连接，另一端露出到封装材料30之外。
图2为表示本实施方式的锂离子二次电池中使用的电极的一例的图，图2的(A)为俯视图，图2的(B)为侧视图。
另外，此处，虽然作为电极特别是以正极221进行说明，但负极222也同样。
正极221包含集电体22、正极层221a、绝缘层22a和低电位构件22b。
绝缘层22a设置在集电体22的端缘。如后所述，绝缘层22a软至若对低电位构件22b进行加压则绝缘层22a会被压坏而断裂的程度。
低电位构件22b设置在绝缘层22a上。低电位构件22b比绝缘层22a小型。低电位构件22b这种小型的构件排列有多个。在本实施方式中，比绝缘层22a小型的16个圆形的低电位构件22b设置在绝缘层22a上。低电位构件22b的氧化还原电位低于电极层(正极层221a)的活性物质，且对该活性物质具有还原能力。另外，低电位构件22b的氧化还原电位低于集电体22，且对集电体22具有还原能力。换而言之，集电体22的氧化还原电位高于低电位构件22b。低电位构件22b例如为锂金属或含有锂的化合物。
(本发明的锂离子二次电池的电池容量恢复方法)
图3为对本发明的锂离子二次电池的电池容量的恢复方法进行说明的图，图3的(A)表示用于恢复的具体的方法，图3的(B)表示恢复的机理。
锂离子二次电池初始将低电位构件22b隔着绝缘层22a设置在集电体22上(初始工序#101)。
然后，判定是否处于电池的电池容量减少而需要使其恢复的状态(判定工序#102)。而且，电池容量的减少程度基于电池的使用时间或使用历程、电流值或电压值等进行推定即可。另外，用于判定是否需要恢复的判定基准值可以预先通过实验等进行设定。
若锂离子二次电池的电池容量减小而成为需要使电池容量恢复的状态，则如图3的(A)所示，用加压装置200对低电位构件22b进行加压。若如此，则如图3的(B)所示，低电位构件22b嵌入绝缘层22a。于是，绝缘层22a断裂，低电位构件22b与集电体22短路(短路工序#103)。
此时，低电位构件22b的氧化还原电位低于电极层(正极层221a)的活性物质、且对该活性物质具有还原能力，因此来自低电位构件的阳离子(图3的(B)中的锂离子Li+)释放到电解质中，并且电子e－在集电体22中流动。而且，形成在集电体22上的正极层221a吸引原本存在于电解质中的附近的阳离子(图3的(B)中的锂离子Li+)。如此，阳离子移动，从而可以补充因充放电引起的可移动离子的减少。另外，低电位构件22b的氧化还原电位低于集电体22、且对集电体22具有还原能力。即，集电体22的氧化还原电位高于低电位构件22b，因此不会产生不是低电位构件22b而是集电体22熔融的现象。
理论上，只要低电位构件22b的氧化还原电位低于电极层的活性物质的氧化还原电位、且低电位构件22b对活性物质具有还原能力，则低电位构件22b与集电体22短路时、阳离子就释放到电解质中，因此可以补充可移动离子。然而，阳离子还有可能对电极带来某些不良影响。因此，在本实施方式中，作为低电位构件22b，特别地使用锂金属或含有锂的化合物。若如此，则低电位构件22b与集电体22短路时，作为阳离子的锂离子Li+释放到电解质中。通过锂离子Li+，可以补充因充放电所引起的可移动锂离子的减少。锂离子Li+由于原本存在于电解质中，因此不会带来不良影响。根据这种理由，期望低电位构件22b为锂金属或含有锂的化合物。进而若考虑到能量密度，则特别期望为锂金属。
另外，在本实施方式中，低电位构件22b与绝缘层22a相比小型且排列有多个。因此，可以对应于电池容量的减少程度、即可移动锂离子的减少程度而仅对需要个数的低电位构件22b进行加压。因此，可以防止没必要地过量增加可移动锂离子。
进而，如图4所示，对于各个层叠的电极221，若使绝缘层22a及低电位构件22b的位置错开，则也可以对各个电极221分别恢复电池容量。
(本发明的电池容量恢复装置的第一实施方式)
最初，为了容易理解本发明的电池容量恢复装置，对使用电池容量恢复装置的锂离子二次电池的结构进行说明。而且，该二次电池为一直以来广为人知的通常的电池，另外与上述电池重复的结构较多。因此，对发挥与上述电池同样功能的部分标注相同的附图标记，适当省略重复的说明。
(使用本发明的电池容量恢复装置的锂离子二次电池的结构)
图5为表示使用本发明的电池容量恢复装置的锂离子二次电池的一例的图，图5的(A)为锂离子二次电池的立体图，图5的(B)为图5的(A)的B-B剖视图。
锂离子二次电池1包含规定数量层叠并电气并联的单电池20和封装材料30。封装材料30中填充有电解质(电解液)40。
单电池20包含隔膜210、正极221和负极222。它们的构成与上述电池相同。因此，止于简单的说明，省略详细的说明。
隔膜210为对具有流动性的电解质(电解液)40进行保持的电解质层。
正极221具有薄板的集电体22和形成在薄板的集电体22的两面的正极层221a。另外，配置在最外层的正极221仅在集电体22的单面形成正极层221a。
正极层221a含有正极活性物质。
集电体22将在作为主要成分的金属粉末中混合粘结剂(树脂)和溶剂而成的金属糊剂加热而成型。
负极222具有薄板的集电体22和形成在薄板的集电体22的两面的负极层222a。另外，配置在最外层的负极222仅在集电体22的单面形成负极层222a。
负极层222a含有负极活性物质。
封装材料30容纳被层叠后的单电池20。封装材料30具有用于将单电池20的电力输出到外部的正极引板31和负极引板32。
电解质(电解液)40也与上述电池相同。
图6为表示本发明的电池容量恢复装置的第一实施方式的图。
电池容量恢复装置100由喷射器10构成。喷射器10包含缸体11、柱塞12和喷嘴13。
柱塞12插入到缸体11中。由缸体11和柱塞12形成的空间为缸体室11a。在该缸体室11a中容纳有低电位构件22b。对于低电位构件22b的详细说明如后所述。另外，在缸体室11a中填充有电解质40。
喷嘴13与缸体11的端口11b连接。喷嘴13为针状。喷嘴13为导电性。
低电位构件22b与喷嘴13接触、电连接。低电位构件22b的氧化还原电位低于锂离子二次电池1的正极221或负极222的活性物质，且对该活性物质具有还原能力。另外，低电位构件22b的氧化还原电位低于集电体22，且对集电体22具有还原能力。换而言之，集电体22的氧化还原电位高于低电位构件22b。低电位构件22b例如为锂金属或含有锂的化合物等。
(锂离子二次电池的电池容量恢复方法)
图7为对本发明的锂离子二次电池的电池容量的恢复方法进行说明的图，图7的(A)表示用于恢复的具体的方法，图7的(B)表示恢复的机理。
初始，喷射器10不刺入锂离子二次电池(初始工序#101)。
然后，判定是否处于电池的电池容量减少而需要使其恢复的状态(判定工序#102)。而且，电池容量的减少程度基于电池的使用时间、使用历程、电流值或电压值等进行推定即可。另外，用于判定是否需要恢复的判定基准值可以预先通过实验等进行设定。
若锂离子二次电池的电池容量减小、成为需要使电池容量恢复的状态，则如图7的(A)所示，使喷射器10的喷嘴13刺入并贯穿锂离子二次电池1的封装材料30，使喷射器10的喷嘴13与集电体22接触。由此，低电位构件22b与集电体22电连接(短路)(短路工序#103)。
然后，推压喷射器12。若如此，则如图7的(B)所示，从喷嘴13的顶端射出电解质40(电解质射出工序#104)。该电解质与填充到封装材料30的电解质混合。而且，若填充到缸体室11a中的电解质40为凝胶状，则一条电解质40到达正极的集电体22。
此时，低电位构件22b若为锂金属，则由于低电位构件(锂金属)22b的氧化还原电位低于电极层(正极层221a)的活性物质、且对电极层(正极层221a)的活性物质具有还原能力，因此来自低电位构件的阳离子(图7的(B)中的锂离子Li+)释放到电解质中，并且电子e-在集电体22中流动。而且，形成在集电体22上的正极层221a吸引原本存在于电解质中的附近的阳离子(图7的(B)中的锂离子Li+)。如此，阳离子移动，从而可以补充因充放电引起的可移动离子的减少。另外，低电位构件22b的氧化还原电位低于集电体22、且对集电体22具有还原能力。即，集电体22的氧化还原电位高于低电位构件22b，因此不会产生不是低电位构件22b而是集电体22熔融的现象。
理论上，只要低电位构件22b的氧化还原电位低于电极层的活性物质的氧化还原电位、且低电位构件22b对活性物质具有还原能力，则低电位构件22b与集电体22短路、喷射器10的缸体室11a的电解质(电解液)40与填充到封装材料30中的电解质(电解液)40液结，则阳离子释放到电解质中，因此可以补充可移动离子。然而，阳离子还有可能对电极带来某些不良影响。因此，在本实施方式中，作为低电位构件22b，特别地使用锂金属。若如此，则低电位构件22b与集电体22短路、喷射器10的缸体室11a的电解质(电解液)40与填充到封装材料30中的电解质(电解液)40液结时，作为阳离子的锂离子Li+释放到电解质中。利用锂离子Li+，可以补充因充放电引起的可移动锂离子的减少。锂离子Li+由于原本存在于电解质中，因此不会带来不良影响。另外，若为锂金属，则由于能量密度也优异，所以优选。
(本发明的电池容量恢复装置的第二实施方式)
图8为表示本发明的电池容量恢复装置的第二实施方式的图。
另外，以下对发挥与前述同样功能的部分标注相同的附图标记，适当省略重复的说明。
本实施方式的电池容量恢复装置100使用能够对电极的正极或负极的活性物质供给锂的锂供给可能材22b。而且，还具有将该锂供给可能材22b与负极的集电体22电连接的电位差调整器。另外，负极的集电体22由于如上所述那样与负极引板32连接，因此电位差调整器与锂供给可能材22b和负极引板32连接即可。而且，根据电池容量的减少程度、即可移动锂离子的减少程度调整锂供给可能材22b与负极引板32之间的电位差(调整工序#105)。若如此，则可以精致且适当地调整可移动锂离子。而且，电池容量的减少程度基于电池的使用时间、使用历程、电流值、电压值等进行推定即可。
另外，在电池容量恢复装置的第一实施方式中，低电位构件22b对电极层的活性物质具有还原能力、且低电位构件22b的氧化还原电位需要低于电极层的活性物质的氧化还原电位。然而，在本实施方式中，由于可以通过电位差调整器对锂供给可能材22b及电极层的活性物质的氧化还原电位之差进行调整，因此可以使用各种材料作为锂供给可能材22b。例如，还可以使用正极活性物质。
不限定于以上说明的实施方式，在其技术构思的范围内可以进行各种变形、变更，它们也包含在本发明的保护范围内是清楚的。
例如，在图1所示的本发明的锂离子二次电池中，电极示例了在集电体的两面形成有正极层的正极、在集电体的两面形成有负极层的负极来进行说明。然而，不限于此，还可以为在集电体的单面形成有正极层、在相反面形成有负极层的电极。此时，在形成有正极层的面设置绝缘层22a及低电位构件22b时，使低电位构件22b的氧化还原电位低于正极层的活性物质。另外，在形成有负极层的面设置绝缘层22a及低电位构件22b时，使低电位构件22b的氧化还原电位低于负极层的活性物质。通过如此设置，阳离子容易释放到电解质中。
另外，在图7所示的电池容量恢复装置100中，还可以追加图8所示那样的电位差调整器。
另外，喷射器10中填充的电解质不是凝胶状而是液态电解质(即电解液)时也能得到同样的效果。
另外，上述实施方式可以适当组合。
本申请基于2010年7月16日向日本专利局申请的日本特愿2010-161605、2010年9月21日向日本专利局申请的日本特愿2010-210944、2011年6月29日向日本专利局申请的日本特愿2011-144531、2011年6月29日向日本专利局申请的日本特愿2011-144541主张优先权，这些申请的全部内容以参照的形式引入本说明书中。

Claims (14)

1.一种锂离子二次电池，其包含：
填充有电解质(40)的封装材料(30)；
集电体(22)，其容纳在所述封装材料(30)中，且所述集电体(22)形成有含有活性物质的电极层(221a、222a)并与该电极层电连接；
设置在所述集电体(22)上的绝缘层(22a)；和
设置在所述绝缘层(22a)上的、氧化还原电位低于所述电极层(221a、222a)的活性物质且对该活性物质具有还原能力的低电位构件(22b)。
2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，
所述低电位构件(22b)为锂金属或含有锂的化合物。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的锂离子二次电池，其中，
所述低电位构件(22b)为多个且并列设置在所述绝缘层(22a)上。
4.一种电池容量恢复装置，其包含：
氧化还原电位低于电池的正极(221)或负极(222)的活性物质、且对该活性物质具有还原能力的低电位构件(22b)，和
喷射器(10)，其具有：容纳所述低电位构件(22b)、并且能够保持所填充的电解质的缸体室(11a)；和，与该缸体室(11a)连续地形成、并且与所述低电位构件(22b)电连接且为导电性的注入喷嘴(13)。
5.根据权利要求4所述的电池容量恢复装置，其还包含与所述低电位构件(22b)和所述电池的正极(221)连接或与所述低电位构件(22b)和所述电池的负极(222)连接、用于调整两者的电位差的电位差调整器。
6.一种电池容量恢复装置，其包含：
能够对电池的正极(221)或负极(222)的活性物质供给锂的锂供给可能材(22b)，
喷射器(10)，其具有：容纳所述锂供给可能材(22b)、并且能够保持所填充的电解质的缸体室(11a)，和与该缸体室(11a)连续地形成、并且与所述锂供给可能材(22b)电连接且为导电性的注入喷嘴(13)，和
与所述锂供给可能材(22b)和所述电池的正极(221)连接或与所述锂供给可能材(22b)和所述电池的负极(222)连接、用于调整两者的电位差的电位差调整器。
7.根据权利要求4～6中任一项所述的电池容量恢复装置，其中，
所述喷射器(10)的注入喷嘴(13)贯穿电池的封装材料(30)，能够与电池的集电体(22)短路，能够将缸体室(11a)的电解质注入到封装材料(30)的内部。
8.根据权利要求4～7中任一项所述的电池容量恢复装置，其中，
所述低电位构件(22b)或所述锂供给可能材(22b)为锂金属或含有锂的化合物。
9.一种电池容量恢复方法，其包括：
初始工序(#101)：预先将集电体(22)与低电位构件(22b)电绝缘，所述集电体(22)为容纳在填充有电解质的封装材料(30)中、且形成有含有活性物质的电极层(221a、222a)并与该电极层(221a、222a)电连接的集电体(22)，所述低电位构件(22b)的氧化还原电位低于电极层(221a、222a)的活性物质且对该活性物质具有还原能力，
判定工序(#102)：判定是否有必要恢复电池的电池容量，和
短路工序(#103)：有必要恢复电池容量时，使所述低电位构件(22b)与所述集电体(22)短路。
10.根据权利要求9所述的电池容量恢复方法，其中，
所述短路工序(#103)为对设置在所述集电体(22)上所形成的绝缘层(22a)上的低电位构件(22b)进行加压而使该低电位构件(22b)与所述集电体(22)短路的工序。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的电池容量恢复方法，其中，
所述短路工序(#103)为对多个低电位构件(22b)中的与电池容量的减少程度相对应的个数的低电位构件(22b)分别进行加压而使所述个数的低电位构件(22b)与所述集电体(22)短路的工序，所述多个低电位构件(22b)设置在形成于所述集电体(22)上的绝缘层(22a)上。
12.根据权利要求9所述的电池容量恢复方法，其中，
所述短路工序(#103)为使与所述低电位构件(22b)电连接的导电性的喷射器(10)的注入喷嘴(13)贯穿电池的封装材料(30)而与所述集电体(22)短路的工序，
还包括电解质射出工序(#104)：将与所述低电位构件(22b)一起保持在喷射器(10)的缸体室(11a)的电解质注入到电池的封装材料(30)的内部。
13.根据权利要求12所述的电池容量恢复方法，其还包括调整工序(#105)：根据电池的容量减少程度对与所述低电位构件(22b)和所述电池的正极(221)连接或与所述低电位构件(22b)和电池的负极(222)连接的电位差调整器进行调整。
14.根据权利要求12所述的电池容量恢复方法，其中，
所述低电位构件(22b)为能够对活性物质供给锂的锂供给可能材(22b)，
该方法还包括：
电解质射出工序(#104)：将与所述锂供给可能材(22b)一起保持在喷射器(10)的缸体室(11a)的电解质注入到电池的封装材料(30)的内部，和
调整工序(#105)：根据电池的容量减少程度对与所述锂供给可能材(22b)和所述电池的正极(221)连接或与所述锂供给可能材(22b)和电池的负极(222)连接的电位差调整器进行调整。
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