CN107851850A - 制造锂离子二次电池的方法和评估锂离子二次电池的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的制造锂离子二次电池的方法包括至少以下四个步骤(A1)至(A4):(A1)初始充电步骤,在大于等于‑20℃并且小于等于15℃的范围内的温度环境下对尚未经历初始充电的锂离子二次电池进行充电;(A2)老化步骤,在初始充电步骤(A1)之后,使所述锂离子二次电池处于大于等于30℃并且小于等于80℃的范围内的温度环境下;(A3)短路检测步骤,通过测量所述锂离子二次电池的电压下降量并将所述电压下降量与参考值进行比较,检测所述锂离子二次电池是否存在短路;以及(A4)分类步骤,辨别出没有检测到短路的锂离子二次电池。
Description
技术领域
本发明涉及制造锂离子二次电池的方法和评估锂离子二次电池的方法。
背景技术
在锂离子二次电池中加入了诸如金属的导电异物的情况下,在锂离子二次电池的使用中,在正电极和负电极之间有可能发生短路,导致电压降或发热。
因此,在制造锂离子二次电池的步骤中,检测加入了导电异物的电池,将这种电池评价为缺陷单元,并从产品中移除。
例如,专利文献1(日本未审专利公开No.2005-209528)公开了一种检测锂离子二次电池中加入的导电异物的技术。
专利文献1公开了一种检查二次电池的方法,该方法包括:初始充电步骤,通过对电极上的金属杂质进行局域化并使金属杂质沉淀而在预定温度下执行对二次电池的初始充电;以及微短路检测步骤,在初始充电步骤之后检测正电极和负电极之间的微短路。
相关文献
专利文献
[专利文献1]日本未审专利公布No.2005-209528
发明内容
技术问题
根据发明人的研究,已经清楚的是,专利文献1中公开的方法对于检测导电异物的灵敏度较低,例如不可能在实际可行的时间段内检测出加入了微量不锈钢(在制造步骤中加入微量不锈钢的风险很大)的锂离子二次电池。
鉴于上述情况做出了本发明,本发明的目的在于提供一种制造锂离子二次电池的方法,该方法能够高效地获得在正电极和负电极之间不可能出现短路的高可靠性的锂离子二次电池,本发明的目的还在于提供一种评估锂离子二次电池的方法,该方法能够准确地检测出在正电极和负电极之间很有可能出现短路的锂离子二次电池。
问题的解决方案
根据本发明,提供了一种制造锂离子二次电池的方法,包括:初始充电步骤,在大于等于-20℃并且小于等于15℃的范围内的温度环境下对尚未经历初始充电的锂离子二次电池进行充电;老化步骤,在初始充电步骤之后,使所述锂离子二次电池处于大于等于30℃并且小于等于80℃的范围内的温度环境下;短路检测步骤,通过测量所述锂离子二次电池的电压下降量并将所述电压下降量与参考值进行比较,检测所述锂离子二次电池是否存在短路;以及分类步骤,辨别出没有检测到短路的锂离子二次电池。
此外,根据本发明,提供了一种制造锂离子二次电池的方法,包括:初始充电步骤,在电解液的粘度大于等于6.0mPa·s的条件下,对尚未经历初始充电的锂离子二次电池进行充电;老化步骤,在初始充电步骤之后,使所述锂离子二次电池处于电解液的粘度小于等于4.5mPa·s的条件下;短路检测步骤,通过测量所述锂离子二次电池的电压下降量并将所述电压下降量与参考值进行比较,检测所述锂离子二次电池是否存在短路;以及分类步骤,辨别出没有检测到短路的锂离子二次电池。
此外,根据本发明,提供了一种评估锂离子二次电池的方法,包括:充电步骤,在大于等于-20℃并且小于等于15℃的范围内的温度环境下,对所述锂离子二次电池进行充电;老化步骤,在充电步骤之后,使所述锂离子二次电池处于大于等于30℃并且小于等于80℃的范围内的温度环境下;以及短路检测步骤,通过测量所述锂离子二次电池的电压下降量并将所述电压下降量与参考值进行比较,检测所述锂离子二次电池是否存在短路。
此外,根据本发明,提供了一种评估锂离子二次电池的方法,包括:充电步骤,在电解液的粘度大于等于6.0mPa·s的条件下对所述锂离子二次电池进行充电;老化步骤,在充电步骤之后,使所述锂离子二次电池处于电解液的粘度小于等于4.5mPa·s的条件下;以及短路检测步骤,通过测量所述锂离子二次电池的电压下降量并将所述电压下降量与参考值进行比较,检测所述锂离子二次电池是否存在短路。
发明的有益效果
根据本发明,能够提供一种制造锂离子二次电池的方法,该方法能够高效地获得在正电极和负电极之间不可能出现短路的高可靠性的锂离子二次电池,本发明的目的还在于提供一种评估锂离子二次电池的方法,该方法能够准确地检测出在正电极和负电极之间很有可能出现短路的锂离子二次电池。
附图说明
通过如下描述的优选实施例和附图,上述目标、其他目标、特征和优点将更加明显。
图1是示出了根据第一实施例的制造锂离子二次电池的方法的流程图。
图2是示出了根据第二实施例的制造锂离子二次电池的方法的流程图。
图3是示出了根据第三实施例的评估锂离子二次电池的方法的流程图。
图4是示出了根据第四实施例的评估锂离子二次电池的方法的流程图。
具体实施方式
下文中,将使用附图描述本发明的实施例。在所有附图中,类似的构成要素将使用相同的附图标记,并且将不会重复进行描述。除非另有说明,句子中的数字之间的“至”表示大于等于一个数字且小于等于另一个数字的范围。
<第一实施例:制造锂离子二次电池的方法>
首先,将描述根据第一实施例的制造锂离子二次电池的方法。图1是示出了根据第一实施例的制造锂离子二次电池的方法的流程图。
本实施例的制造锂离子二次电池的方法包括至少以下四个步骤(A1)至(A4):
(A1)初始充电步骤,在大于等于-20℃并且小于等于15℃的范围内的温度环境下对尚未经历初始充电的锂离子二次电池进行充电;
(A2)老化步骤,在初始充电步骤(A1)之后,使所述锂离子二次电池处于大于等于30℃并且小于等于80℃的范围内的温度环境下;
(A3)短路检测步骤,通过测量所述锂离子二次电池的电压下降量并将所述电压下降量与参考值进行比较,检测所述锂离子二次电池是否存在短路;以及
(A4)分类步骤,辨别出没有检测到短路的锂离子二次电池。
根据本实施例的制造锂离子二次电池的方法,在至少包括了上述四个步骤(A1)至(A4)的情况下,可以以高灵敏度检测到其中加入了导电异物的锂离子二次电池,因此能够高效地获得在正电极和负电极之间不易发生短路的锂离子二次电池。
根据发明人的研究,已经清楚的是,专利文献1中公开的方法对于检测导电异物的灵敏度较低,例如不可能在实际可行的时间段内检测出加入了微量不锈钢(在制造步骤中加入微量不锈钢的风险很大)的锂离子二次电池。
因此,发明人为了实现上述目的进行了深入而反复的研究。结果,发明人发现,通过分别在特定温度范围内执行初始充电步骤(A1)和老化步骤(A2),改善了检测锂离子二次电池内的导电异物的灵敏度,并且完成了本发明。
也就是说,在本实施例的制造锂离子二次电池的方法中,如上所述,将初始充电步骤(A1)和老化步骤(A2)中的周围温度分别调整到特定范围。假定当初始充电步骤(A1)中的周围温度在上文描述的范围内时,可以形成锐角形式的导电异物的沉淀的籽晶。此外,假定当老化步骤(A2)中的周围温度在上文描述的范围内时,籽晶可以在维持锐角形状的同时有效地生长。
由于上述原因,根据本实施例的制造锂离子二次电池的方法,能够高效地检测和消除其中加入了导电异物(例如很难被现有技术中的检测技术检测出的不锈钢等)的锂离子二次电池,其中在制造步骤中加入所述导电异物的风险很大。也即是说,根据本实施例的制造锂离子二次电池的方法,能够移除作为缺陷单元的锂离子二次电池,在缺陷单元中,由于导电异物的沉淀在正电极和负电极之间会发生短路,从而使得即使在检查时没有发现任何缺陷但在之后的阶段在下述情况下很有可能发生电池性能的恶化:当实际使用时或者在已经长时间使用的情况下,在施加了力使得正电极和负电极彼此接近的情形下。因此,本发明有可能高效地获得在正电极和负电极之间不太会发生短路的高可靠性的锂离子二次电池。
下文中,将描述每一个步骤。
(初始充电过程(A1))
首先,在大于等于-20℃并且小于等于15℃的范围内的温度环境下对尚未经历初始充电的锂离子二次电池进行充电。
初始充电步骤(A1)是将处于组装完成状态(注入了电解液,并密封了电池)的锂离子二次电池首次充电至预定容量的步骤。优选地,初始充电步骤(A1)是通过恒定电流/恒定电压充电(CCCV充电)来执行的。
初始充电步骤(A1)中的周围温度的范围大于等于-20℃且小于等于15℃。但是,周围温度优选为大于等于-10℃且小于等于10℃,更优选地为大于等于-8℃且小于等于8℃。当初始充电步骤(A1)中的温度小于等于上限值时,假定可以以锐角形式形成导电异物的沉淀的籽晶。另外,在初始充电步骤(A1)中的温度大于等于下限值时,初始充电步骤(A1)中的锂离子二次电池的电池特性(特别是充电和放电容量)的变差可以被进一步抑制。
另外,从能够改善检测导电异物的灵敏度的角度来看,初始充电步骤(A1)中的锂离子二次电池中的电解液的粘度优选为6.0mPa·s,更优选为大于等于7.0mPa·s。在第一至第四实施例中,作为电解液的粘度,示出了使用音叉型粘度计(SEKONIC CORPORATION制造,品牌名称:Visco Mate Vm-100)测量的粘度。
假定当电解液的粘度大于等于下限值时,导电异物的离子在电解液中的扩散被抑制,并且导电异物的沉淀的籽晶可以是以锐角形式形成的,从而可以改善检测导电异物的灵敏度。
例如,在初始充电步骤(A1)中所述锂离子二次电池的电解液的粘度的上限值小于等于15mPa·s。
这里,锂离子二次电池中的电解液的粘度可以通过调节初始充电步骤(A1)中的周围温度或调节电解质的类型或浓度、电介质所溶解于的溶剂的类型等来调节。
(老化过程(A2))
随后,在初始充电步骤(A1)之后,使所述锂离子二次电池处于大于等于30℃并且小于等于80℃的范围内的温度环境下。
老化步骤(A2)中的周围温度的范围大于等于30℃且小于等于80℃。但是,周围温度优选为大于等于35℃且小于等于70℃,更优选地为大于等于40℃且小于等于65℃。在老化步骤(A2)中的温度小于等于上限值时,老化步骤(A2)中的锂离子二次电池的电池特性(特别是充电和放电容量)的变差可以被进一步抑制。另外,当老化步骤(A2)中的温度大于等于下限值时,导电异物的籽晶可以更快地生长。因此,能够在更短的时间内检测出锂离子二次电池内的导电异物。
另外,当初始充电步骤(A1)中的周围温度被设定为T1[℃]并且老化步骤(A2)中的周围温度被设定为T2[℃]时,(T2-T1)优选地大于等于30℃,更优选地大于等于40℃。
通过这种方式,可以在较短时间内以更高的灵敏度检测出导电异物。
此外,优选地,老化步骤(A2)在初始充电步骤(A1)后甚至还未执行一次充电和放电的情况下执行。通过这种方式,可以在较短时间内检测出导电异物。
另外,老化步骤(A2)开始时锂离子二次电池的电压优选为大于等于3.80V,更优选为大于等于3.90V,特别优选为大于等于4.00V。当老化步骤(A2)开始时锂离子二次电池的电压大于等于下限值时,可以在较短的时间内以更高的灵敏度检测出导电异物。
另外,老化步骤(A2)开始时锂离子二次电池的电压优选为小于等于4.40V,更优选为小于等于4.30V,特别优选为小于等于4.20V。当老化步骤(A2)开始时锂离子二次电池的电压小于等于上限值时,能够进一步抑制老化步骤(A2)中的锂离子二次电池的电池特性(特别是充电和放电容量)的变差。
另外,在老化步骤(A2)中,锂离子二次电池优选地放置一时间段,该时间段大于等于两天,更优选地大于等于四天,特别优选地大于等于五天。在老化步骤(A2)中,当锂离子二次电池放置的时间大于等于下限值时,可以以更高的灵敏度检测出导电异物。
另外,在老化步骤(A2)中,锂离子二次电池优选地放置的时间小于等于10天,更优选地小于等于8天。根据本实施例的制造锂离子二次电池的方法,能够灵敏地检测出锂离子二次电池内的导电异物。因此,即使在老化步骤(A2)中放置的时间小于等于上限值,也可以准确地检测并消除其中加入了导电异物的锂离子二次电池,从而,能够有效地获得在正电极和负电极之间不易发生短路的锂离子二次电池。
另外,从能够在短时间内检测出锂离子二次电池内的导电异物的角度来看,老化步骤(A2)中的锂离子二次电池中的电解液的粘度优选为小于等于4.5mPa·s,更优选地小于等于4.0mPa·s,并且特别优选地小于等于3.5mPa·s。
假定当电解液的粘度小于等于上限值时,导电异物的离子在电解液中的扩散变得有利(favorable),并且导电异物的籽晶能够更快地生长。因此,能够在更短的时间内检测出锂离子二次电池内的导电异物。
例如,在老化步骤(A2)中所述锂离子二次电池的电解液的粘度的下限值大于等于1.5mPa·s。
这里,电解液的粘度可以通过调节老化步骤(A2)中的周围温度或调节电解质的类型或浓度、电介质所溶解于的溶剂的类型等来调节。
(短路检测过程(A3))
随后,通过测量所述锂离子二次电池的电压下降量并将所述电压下降量与参考值进行比较,检测所述锂离子二次电池是否存在短路。没有短路的锂离子二次电池被评为优质产品。
短路检测步骤(A3)可以与老化步骤(A2)同时执行,或者可以在老化步骤(A2)之后执行。
例如,通过自放电来执行短路检测步骤(A3)。锂离子二次电池通过在指定的温度下放置预定时间段而自放电。例如,指定的温度范围大于等于15℃且小于等于40℃。预定时间段的范围优选为大于等于1天且小于等于20天,更优选地为大于等于2天且小于等于14天,特别优选地为大于等于3天且小于等于7天。当锂离子二次电池被放置的时间大于等于下限值时,电压下降量进一步增加,从而可以以更高的准确度检测出导电异物。
此外,根据本实施例的制造锂离子二次电池的方法,能够灵敏地检测出锂离子二次电池内的导电异物。因此,即使在短路检测步骤(A3)中放置的时间小于等于上限值,也可以准确地检测并消除其中加入了导电异物的锂离子二次电池,从而,能够有效地获得在正电极和负电极之间不易发生短路的锂离子二次电池。
大多数的锂离子二次电池通常由于不同于导电异物的其他原因而经历自放电。因此,将发生了比通常发生的自放电更强的异常自放电的锂离子二次电池确定为加入了异物的电池。
例如,可以基于自放电之前的电压与自放电之后的电压之差来获得电压下降量。
当电压下降量小于参考值时,确定锂离子二次电池没有短路,并且评估电池内不存在导电异物。另一方面,当电压下降量大于等于参考值时,确定锂离子二次电池具有短路,并且评估电池内存在导电异物。
可以使用与要制造的电池具有相同规格的电池预先实验性地获得参考值。例如,可以如下获得参考值。首先,准备预先确认了没有加入导电异物并且未经历初始充电的锂离子二次电池。接下来,如上所述,过程进行到短路检测步骤(A3)之前的步骤。
随后,测量自放电之前的电压,然后,将具有预定电阻的电阻器连接到正电极端子和负电极端子。该预定电阻可以基于意图检测的导电异物的大小或导电率来确定。在意图检测的导电异物较小且导电性较低的情况下,优选使用具有较大电阻的电阻器。
随后,执行自放电,并获得自放电后的电压值。自放电之前的电压与自放电之后的电压之差可以用作具有上述规格的电池的参考值。
在老化步骤(A2)之后执行短路检测步骤(A3)的情况下,优选地,所述锂离子二次电池在老化步骤(A2)之后经历放电,并且在短路检测步骤(A3)中所述锂离子二次电池的电压被设置为在大于等于2.5V并且小于等于3.8V的范围内。当锂离子二次电池的电压在所述范围内时,由自放电导致的电压下降量增加。因此,能够以更高的准确度检测锂离子二次电池中是否存在短路。
(分类过程(A4))
随后,辨别出未检测到短路的锂离子二次电池。
从而,能够获得在正电极和负电极之间不易发生短路的高可靠性锂离子二次电池。
(组装锂离子二次电池的过程)
随后,将描述对未经历初始充电的锂离子二次电池进行组装的步骤。
未经历初始充电的锂离子二次电池没有特别限制,可以按照已知方法进行制作。例如,可以根据已知方法,通过使用正电极、隔板、负电极和电解质来制造其锂离子二次电池。
例如,可以使用层状体或缠绕体作为正电极和负电极。作为外装体(exteriorbody),可适当地使用金属外装体或铝层压外装体。锂离子二次电池的形状可以是硬币型、纽扣型、片型、圆柱型、正方形、扁平型等形状中的任意形状。
例如,可如下制造本实施例的正电极和负电极。
首先,制备电极浆料。
本实施例的电极浆料可以按照已知方法制备。因此,对于制备没有特别限制。例如,可以通过借助混合器来混合活性材料、粘合剂、增稠剂和导电助剂,并使混合物分散或溶解于溶剂或水性介质中来制备电极浆料。电极浆料中材料的混合比例根据电池的使用目的等来适当地确定。
作为混合器,可以使用球磨、行星式混合器等已知的混合器。因此,对于混合器没有特别限制。混合方法也无特别限制,可以按照已知方法进行混合。
可以使用已知材料作为本实施例中使用的活性材料。电极活性材料是根据电池的使用目的等来适当地选择的。此外,在制作正电极时,使用正电极活性材料,并且在制作负电极时,使用负电极活性材料。
本实施例的正电极活性材料没有特别限制,只要是能够用于锂离子二次电池的正电极的常规正电极活性材料即可。但是,例如,可以使用能够可逆地释放和储存锂离子并具有高导电性的材料,从而可以容易地进行电子输运。正电极活性材料的示例包括:锂和过渡金属的复合氧化物,比如锂镍复合氧化物、锂钴复合氧化物、锂锰复合氧化物、锂锰镍复合氧化物、锂镍钴铝复合氧化物;过渡金属硫化物,比如TiS2、FeS以及MoS2;过渡金属氧化物,比如MnO、V2O5、V6O13以及TiO2;以及橄榄石型锂磷氧化物。
本实施例的负电极活性材料没有特别限制,只要是能够用于锂离子二次电池的负电极的常规负电极活性材料即可。然而,负电极活性材料的示例包括:碳材料,比如天然石墨、人造石墨、树脂炭、碳纤维、活性碳、硬碳和软碳;基于锂的金属,比如锂金属和锂合金;金属,比如硅和锡;导电聚合物,比如多并苯、聚乙炔和聚吡咯。
本实施例的电极浆料还可以包括起到将活性材料以及将活性材料与集电体粘接的作用的粘合剂。
本实施例的粘合剂并无特别限制,只要是能够用于锂离子二次电池的常规粘合剂即可。然而,粘合剂的示例包括聚乙烯醇、聚丙烯酸、羧甲基纤维素、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、苯乙烯丁二烯基橡胶和聚酰亚胺。这些粘合剂可以单独使用,或者可以将其中两种或更多种组合使用。
在上述粘合剂中,由于优异的粘合属性,聚偏二氟乙烯或苯乙烯丁二烯类橡胶是优选的。
本实施例的粘合剂的使用形式没有特别限制。然而,由于环境友好性和优异的粘合属性,优选使用所谓的水基粘合剂,该水基粘合剂在将粘合剂分散或溶解在水性介质中的胶乳状态使用。
从确保适于涂覆的流动性的观点出发,本实施例的电极浆料还可以是增稠剂。本实施例的增稠剂并无特别限制,只要是能够用于锂离子二次电池的常规增稠剂即可。然而,增稠剂的示例包括:纤维素基聚合物,比如羧甲基纤维素、甲基纤维素和羟丙基纤维素、其铵盐以及其碱金属盐;水溶性聚合物,比如聚羧酸、聚环氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸盐和聚乙烯醇。这些增稠剂可以单独使用,或者可以将其中两种或更多种组合使用。
本实施例的电极浆料还可以包括导电助剂。本实施例的导电助剂并无特别限制,只要是能够用于锂离子二次电池的常规导电助剂即可。然而,导电助剂的示例包括碳材料,比如乙炔黑、科琴黑、碳黑以及气相生长碳纤维。
随后,用所获得的电极浆料涂覆集电体并进行干燥。
可以使用已知方法作为使用电极浆料涂覆集电体的方法。涂覆方法的示例可以包括反转辊法、直接辊法、刮刀法、刀法、挤出法、幕式法、凹版法、棒法、浸渍法和挤压法。
可以仅集电体的一个表面被电极浆料涂覆,或者可以两个表面都被涂覆。在集电体的两个表面都被涂覆的情况下,集电体可以连续地一次涂覆一个表面,或者可以同时涂覆两个表面。另外,集电体的表面可以被连续地或间歇地涂覆。可以根据电池的尺寸适当地确定涂层的厚度、长度和宽度。
可以使用已知方法作为使所涂覆的电极浆料变干的方法。具体地,优选地单独或组合使用热空气、真空、红外线、远红外线、电子束和暖空气。常规干燥温度范围大于等于30℃且小于等于350℃。
本实施例的用于制造电极的集电体并无特别限制,只要是能够用于锂离子二次电池的常规集电体即可。然而,从价格、可用性、电化学稳定性等观点来看,优选地使用铝作为正电极,使用铜作为负电极。另外,集电体的形状也没有特别限制。然而,举例来讲,可以使用厚度范围在0.001mm至0.5mm内的箔集电体。
本实施例的锂离子二次电池的电极可以根据需要受到压制。可以使用已知方法作为压制方法。压制方法的示例包括模压方法和日历压制方法。压制的压力没有特别限制。例如,压强范围从0.2t/cm2到3t/cm2。
本实施例的锂离子二次电池的电极的组合没有特别限制,其根据电池的使用目的等而适当地确定。锂离子二次电池的组合可以基于已知信息来设置。
本实施例的正电极活性材料和负电极活性材料的层的厚度和密度没有特别限制,其根据电池的使用目的等适当地确定。其厚度和密度可以基于已知信息来设置。
可以通过以下操作来获得本实施例的锂离子二次电池:在干燥空气或惰性气体的氛围下借助隔板将在上述步骤中得到的正电极和负电极进行层叠,或者缠绕层叠的正电极和负电极,然后将其结果容纳在电池罐中或使用由通过合成树脂和金属箔的层叠体形成的柔性膜等密封所述电池。
例如,在本实施例的锂离子二次电池中,正电极和负电极在浸渍于电解液的状态下借助隔板而面对面布置。
作为锂离子二次电池的形状,可以采用诸如正方型、纸型、层型、圆柱型、硬币型的各种形状。外部材料和其他构成部件没有特别限制,可以根据电池的形状进行选择。
作为锂离子二次电池的电解液中的电解质,可以使用任何已知的锂盐。可以根据活性材料的类型来选择电解质。电解质的示例包括LiClO4、LiBF6、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6,LiSbF6、LiB10Cl10、LiAlCl4、LiCl、LiBr、LiB(C2H5)4、CF3SO3Li、CH3SO3Li、LiCF3SO3、LiC4F9SO3、Li(CF3SO2)2N以及低级脂肪酸羧酸锂。
溶解有电解质的溶剂没有特别限制,只要是常规用作溶解电解质的液体即可。溶剂的示例包括:碳酸盐,比如碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(MEC)和碳酸亚乙烯酯(VC);内酯,比如γ-丁内酯和γ-戊内酯;醚,比如三甲氧基甲烷、1,2-二甲氧基乙烷、乙醚、2-乙氧基乙烷、四氢呋喃和2-甲基四氢呋喃;亚砜,比如二甲基亚砜;氧戊环,比如1,3-二氧戊环和4-甲基-1,3-二氧戊环;含氮化合物,比如乙腈、硝基甲烷、甲酰胺和二甲基甲酰胺;有机酸酯,比如甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯和丙酸乙酯;磷酸三酯或二甘醇二甲醚;三甘醇二甲醚;环丁砜,比如环丁砜和甲基环丁砜;恶唑烷酮,比如3-甲基-2-恶唑烷酮;以及磺内酯,比如1,3-丙烷磺内酯、1,4-丁烷磺内酯和石脑磺内酯。这些可以单独使用,或者可以将其中两种或更多种组合使用。
隔板的示例包括多孔基板。隔板的形式的示例包括隔膜(membrane)、薄膜(film)和无纺布。
多孔隔板的示例包括:聚烯烃基多孔隔板,比如聚丙烯基多孔隔板和聚乙烯基多孔隔板;和隔板,比如聚偏氟乙烯、聚环氧乙烷、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物。
<第二实施例:制造锂离子二次电池的方法>
接下来,将描述根据第二实施例的制造锂离子二次电池的方法。图2是示出了根据第二实施例的制造锂离子二次电池的方法的流程图。
本实施例的制造锂离子二次电池的方法包括至少以下四个步骤(B1)至(B4):
(B1)初始充电步骤,在电解液的粘度大于等于6.0mPa·s的条件下,对尚未经历初始充电的锂离子二次电池进行充电;
(B2)老化步骤,在初始充电步骤(B1)之后,使所述锂离子二次电池处于电解液的粘度小于等于4.5mPa·s的条件下;
(B3)短路检测步骤,通过测量所述锂离子二次电池的电压下降量并将所述电压下降量与参考值进行比较,检测所述锂离子二次电池是否存在短路;以及
(B4)分类步骤,辨别出没有检测到短路的锂离子二次电池。
根据本实施例的制造锂离子二次电池的方法,在至少包括了上述四个步骤(B1)至(B4)的情况下,可以以高灵敏度检测到其中加入了导电异物的锂离子二次电池,因此能够高效地获得在正电极和负电极之间不易发生短路的锂离子二次电池。
根据发明人的研究,已经清楚的是,专利文献1中公开的方法对于检测导电异物的灵敏度较低,例如不可能在实际可行的时间段内检测出加入了微量不锈钢(在制造步骤中加入微量不锈钢的风险很大)的锂离子二次电池。
因此,发明人为了实现上述目的进行了深入而反复的研究。结果,发明人发现,通过在初始充电步骤(B1)和老化步骤(B2)中分别在特定范围内调整锂离子二次电池的电解液的粘度,改善了检测锂离子二次电池内的导电异物的灵敏度,并且完成了本发明。
也就是说,在本实施例的制造锂离子二次电池的方法中,如上所述,将初始充电步骤(B1)和老化步骤(B2)中的锂离子二次电池中的电解液的粘度调整到特定范围。假定当初始充电步骤(B1)中的锂离子二次电池中的电解液的粘度在上述范围内时,可以以锐角形式形成导电异物的沉淀的籽晶。此外,假定当老化步骤(B2)中的锂离子二次电池中的电解液的粘度在上述范围内时,籽晶可以在维持锐角形状的同时有效地生长。
由于上述原因,根据本实施例的制造锂离子二次电池的方法,能够精确地检测和消除其中加入了导电异物(例如很难被现有技术中的检测技术检测出的不锈钢等)的锂离子二次电池,其中在制造步骤中加入所述导电异物的风险很大。也即是说,根据本实施例的制造锂离子二次电池的方法,能够移除作为缺陷单元的锂离子二次电池,在缺陷单元中,由于导电异物的沉淀在正电极和负电极之间会发生短路,从而使得即使在检查时没有发现任何缺陷但在之后的阶段在下述情况下很有可能发生电池性能的恶化:当实际使用时或者在已经长时间使用的情况下,在施加了力使得正电极和负电极彼此接近的情形下。因此,本发明有可能高效地获得在正电极和负电极之间不太会发生短路的高可靠性的锂离子二次电池。
下文中,将描述每一个步骤。
(初始充电过程(B1))
首先,尚未经历初始充电的锂离子二次电池在电解液的粘度大于等于6.0mPa·s的条件下进行充电。
初始充电步骤(B1)是将处于组装完成状态(注入了电解液,并密封了电池)的锂离子二次电池首次充电至预定容量的步骤。优选地,初始充电步骤(B1)是通过恒定电流/恒定电压充电(CCCV充电)来执行的。
在初始充电步骤(B1)中所述锂离子二次电池的电解液的粘度大于等于6.0mPa·s。然而,从能够进一步改善检测导电异物的灵敏度的观点来看,粘度更为优选地是大于等于7.0mPa·s。
假定当电解液的粘度大于等于下限值时,导电异物的离子在电解液中的扩散被抑制,并且导电异物的沉淀的籽晶可以是以锐角形式形成的,从而可以改善检测导电异物的灵敏度。
例如,在初始充电步骤(B1)中所述锂离子二次电池的电解液的粘度的上限值小于等于15mPa·s。
这里,锂离子二次电池中的电解液的粘度可以通过调节初始充电步骤(B1)中的周围温度或调节电解质的类型或浓度、电介质所溶解于的溶剂的类型等来调节。
(老化过程(B2))
随后,在初始充电步骤(B1)之后,使所述锂离子二次电池处于电解液的粘度小于等于4.5mPa·s的条件下。
在老化步骤(B2)中所述锂离子二次电池的电解液的粘度小于等于4.5mPa·s。然而,从能够在短时间内检测到锂离子二次电池内的导电异物的角度来看,所述粘度优选地小于等于4.0mPa·s,并且特别优选地小于等于3.5mPa·s。
假定当电解液的粘度小于等于上限值时,导电异物的离子在电解液中的扩散变得有利(favorable),并且导电异物的籽晶能够更快地生长。因此,能够在更短的时间内检测出锂离子二次电池内的导电异物。
例如,在老化步骤(B2)中所述锂离子二次电池的电解液的粘度的下限值大于等于1.5mPa·s。
这里,电解液的粘度可以通过调节老化步骤(B2)中的周围温度或调节电解质的类型或浓度、电介质所溶解于的溶剂的类型等来调节。
此外,优选地,老化步骤(B2)在初始充电步骤(B1)后甚至还未执行一次充电和放电的情况下执行。通过这种方式,可以在较短时间内检测出导电异物。
另外,老化步骤(B2)开始时锂离子二次电池的电压优选为大于等于3.80V,更优选为大于等于3.90V,特别优选为大于等于4.00V。当老化步骤(B2)开始时锂离子二次电池的电压大于等于下限值时,可以在较短的时间内以更高的灵敏度检测出导电异物。
另外,老化步骤(B2)开始时锂离子二次电池的电压优选为小于等于4.40V,更优选为小于等于4.30V,特别优选为小于等于4.20V。当老化步骤(B2)开始时锂离子二次电池的电压小于等于上限值时,能够进一步抑制老化步骤(B2)中的锂离子二次电池的电池特性(特别是充电和放电容量)的变差。
另外,在老化步骤(B2)中,锂离子二次电池优选地放置一时间段,该时间段大于等于两天,更优选地大于等于四天,特别优选地大于等于五天。在老化步骤(B2)中,当锂离子二次电池放置的时间大于等于下限值时,可以以更高的灵敏度检测出导电异物。
另外,在老化步骤(B2)中,锂离子二次电池优选地放置的时间小于等于10天,更优选地小于等于8天。根据本实施例的制造锂离子二次电池的方法,能够灵敏地检测出锂离子二次电池内的导电异物。因此,即使在老化步骤(B2)中放置的时间小于等于上限值,也可以准确地检测并消除其中加入了导电异物的锂离子二次电池,从而,能够有效地获得在正电极和负电极之间不易发生短路的锂离子二次电池。
(短路检测过程(B3)、分类过程(B4)和组装锂离子二次电池的过程)
短路检测步骤(B3)、分类步骤(B4)和组装锂离子二次电池的步骤可以分别按照第一实施例中的制造锂离子二次电池的方法中的短路检测步骤(A3)、分类步骤(A4)和组装锂离子二次电池的步骤来执行。这里不再重复详细描述。
<第三实施例:评估锂离子二次电池的方法>
接下来,将描述根据第三实施例的评估锂离子二次电池的方法。图3是示出了根据第三实施例的评估锂离子二次电池的方法的流程图。
本实施例的评估锂离子二次电池的方法包括至少以下三个步骤(C1)至(C3):
(C1)充电步骤,在大于等于-20℃并且小于等于15℃的范围内的温度环境下,对所述锂离子二次电池进行充电;
(C2)老化步骤,在充电步骤(C1)之后,使所述锂离子二次电池处于大于等于30℃并且小于等于80℃的范围内的温度环境下;以及
(C3)短路检测步骤,通过测量所述锂离子二次电池的电压下降量并将所述电压下降量与参考值进行比较,检测所述锂离子二次电池是否存在短路。
根据本实施例的评估锂离子二次电池的方法,在至少包括了上述三个步骤(C1)至(C3)的情况下,有可能精确地检测出在正电极和负电极之间很可能发生短路的锂离子二次电池。
根据发明人的研究,已经清楚的是,专利文献1中公开的方法对于检测导电异物的灵敏度较低,例如不可能在实际可行的时间段内检测出加入了微量不锈钢(在制造步骤中加入微量不锈钢的风险很大)的锂离子二次电池。
因此,发明人为了实现上述目的进行了深入而反复的研究。结果,发明人发现,通过分别在特定温度范围内执行充电步骤(C1)和老化步骤(C2),改善了检测锂离子二次电池内的导电异物的灵敏度,并且完成了本发明。
也就是说,在本实施例的评估锂离子二次电池的方法中,如上所述,将充电步骤(C1)和老化步骤(C2)中的周围温度分别调整到特定范围。假定当充电步骤(C1)中的周围温度在上文描述的范围内时,可以形成锐角形式的导电异物的沉淀的籽晶。此外,假定当老化步骤(C2)中的周围温度在上文描述的范围内时,籽晶可以在维持锐角形状的同时有效地生长。
由于上述原因,根据本实施例的评估锂离子二次电池的方法,有可能高效地检测其中加入了导电异物(例如很难被现有技术中的检测技术检测到的不锈钢等)的锂离子二次电池,其中在制造步骤中加入所述导电异物的风险很大。也即是说,根据本实施例的评估锂离子二次电池的方法,能够检测下述锂离子二次电池,在所述锂离子二次电池中由于导电异物的沉淀在正电极和负电极之间会发生短路的,从而使得即使在检查时没有发现任何缺陷但在之后的阶段在下述情况下很有可能发生电池性能的恶化:当实际使用时或者在已经长时间使用的情况下,在施加了力使得正电极和负电极彼此接近的情形下。
下文中,将描述每一个步骤。
(充电过程(C1))
首先,在大于等于-20℃并且小于等于15℃的范围内的温度环境下对所述锂离子二次电池进行充电。
充电步骤(C1)是将锂离子二次电池充电至预定容量的步骤。优选地,充电步骤(C1)是通过恒定电流/恒定电压充电(CCCV充电)来执行的。
充电步骤(C1)中的周围温度在大于等于-20℃且小于等于15℃的范围内。但是,周围温度优选为处于大于等于-10℃且小于等于10℃的范围内,更优选为大于等于-8℃且小于等于8℃的范围内。当充电步骤(C1)中的温度小于等于上限值时,假定可以以锐角形式形成导电异物的沉淀的籽晶。另外,在充电步骤(C1)中的温度大于等于下限值时,充电步骤(C1)中的锂离子二次电池的电池特性(特别是充电和放电容量)的变差可以被进一步抑制。
另外,从能够改善检测导电异物的灵敏度的角度来看,充电步骤(C1)中的锂离子二次电池中的电解液的粘度优选为6.0mPa·s,更优选为大于等于7.0mPa·s。
假定当电解液的粘度大于等于下限值时,导电异物的离子在电解液中的扩散被抑制,并且导电异物的沉淀的籽晶可以是以锐角形式形成的,从而可以改善检测导电异物的灵敏度。
在充电步骤(C1)中所述锂离子二次电池的电解液的粘度的上限值小于等于15mPa·s。
这里,锂离子二次电池中的电解液的粘度可以通过调节充电步骤(C1)中的周围温度或调节电解质的类型或浓度、电介质所溶解于的溶剂的类型等来调节。
(老化过程(C2)和短路检测过程(C3))
老化步骤(C2)和短路检测步骤(C3)能够分别按照第一实施例中的老化步骤(A2)和短路检测步骤(A3)来执行。这里不再重复详细描述。
<第四实施例:评估锂离子二次电池的方法>
接下来,将描述根据第四实施例的评估锂离子二次电池的方法。图4是示出了根据第四实施例的评估锂离子二次电池的方法的流程图。
本实施例的评估锂离子二次电池的方法包括至少以下三个步骤(D1)至(D3):
(D1)充电步骤,在电解液的粘度大于等于6.0mPa·s的条件下对锂离子二次电池进行充电;
(D2)老化步骤,在充电步骤(D1)之后,使所述锂离子二次电池处于电解液的粘度小于等于4.5mPa·s的条件下;以及
(D3)短路检测步骤,通过测量所述锂离子二次电池的电压下降量并将所述电压下降量与参考值进行比较,检测所述锂离子二次电池是否存在短路。
根据本实施例的评估锂离子二次电池的方法,在至少包括了上述三个步骤(D1)至(D3)的情况下,能够准确地检测很有可能在正电极和负电极之间发生短路的锂离子二次电池。
根据发明人的研究,已经清楚的是,专利文献1中公开的方法对于检测导电异物的灵敏度较低,例如不可能在实际可行的时间段内检测出加入了微量不锈钢(在制造步骤中加入微量不锈钢的风险很大)的锂离子二次电池。
因此,发明人为了实现上述目的进行了深入而反复的研究。结果,发明人发现,通过在充电步骤(D1)和老化步骤(D2)中分别在特定范围内调整锂离子二次电池的电解液的粘度,改善了检测锂离子二次电池内的导电异物的灵敏度,并且完成了本发明。
也就是说,在本实施例的评估锂离子二次电池的方法中,如上所述,将充电步骤(D1)和老化步骤(D2)中的锂离子二次电池中的电解液的粘度调整到特定范围。假定当充电步骤(D1)中的锂离子二次电池中的电解液的粘度在上述范围内时,可以以锐角形式形成导电异物的沉淀的籽晶。此外,假定当老化步骤(D2)中的锂离子二次电池中的电解液的粘度在上述范围内时,籽晶可以在维持锐角形状的同时有效地生长。
由于上述原因,根据本实施例的评估锂离子二次电池的方法,有可能精确地检测其中加入了导电异物(例如很难被现有技术中的检测技术检测到的不锈钢等)的锂离子二次电池,其中在制造步骤中加入所述导电异物的风险很大。也即是说,根据本实施例的评估锂离子二次电池的方法,能够检测下述锂离子二次电池,在所述锂离子二次电池中由于导电异物的沉淀在正电极和负电极之间会发生短路的,从而使得即使在检查时没有发现任何缺陷但在之后的阶段在下述情况下很有可能发生电池性能的恶化:当实际使用时或者在已经长时间使用的情况下,在施加了力使得正电极和负电极彼此接近的情形下。
下文中,将描述每一个步骤。
(充电过程(D1))
首先,在电解液的粘度大于等于6.0mPa·s的条件下对锂离子二次电池进行充电。
充电步骤(D1)是将锂离子二次电池充电至预定容量的步骤。优选地,充电步骤(D1)是通过恒定电流/恒定电压充电(CCCV充电)来执行的。
在充电步骤(D1)中所述锂离子二次电池的电解液的粘度大于等于6.0mPa·s。然而,从能够进一步改善检测导电异物的灵敏度的观点来看,粘度更为优选地是大于等于7.0mPa·s。
假定当电解液的粘度大于等于下限值时,导电异物的离子在电解液中的扩散被抑制,并且导电异物的沉淀的籽晶可以是以锐角形式形成的,从而可以改善检测导电异物的灵敏度。
例如,在充电步骤(D1)中所述锂离子二次电池的电解液的粘度的上限值小于等于15mPa·s。
这里,锂离子二次电池中的电解液的粘度可以通过调节充电步骤(D1)中的周围温度或调节电解质的类型或浓度、电介质所溶解于的溶剂的类型等来调节。
(老化过程(D2))
老化步骤(D2)能够按照第二实施例中的老化步骤(B2)来执行。这里不再重复详细描述。
(短路检测过程(D3))
短路检测步骤(D3)能够按照第一实施例中的短路检测步骤(A3)来执行。这里不再重复详细描述。
本发明不限于所述实施例,改变、改进等包括在本发明的能够实现本发明的目的的范围内。
[示例性实施例]
下文中,将通过示例实施例和对比例来描述本发明。然而,本发明不受限于此。
<示例性实施例1>
1.锂离子二次电池的组装
(正电极的制作)
将以LiMn2O4和LiNi0.8Co0.1Al0.1O2作为主要成分的复合氧化物用作正电极活性材料。碳黑用作导电助剂。聚偏二氟乙烯(PVdF)用作粘合剂。将它们分散在N-甲基-2-吡咯烷酮中,并制备浆料。使用该浆料连续涂覆用作正电极集电体并且厚度为20μm的铝箔,并且使其干燥。然后,制作具有涂覆部分和未被涂覆的未涂覆部分的正电极集电体的正电极辊。
对该正电极辊进行冲压,使要作为接片(tab)的未涂覆部分与正电极端子连接,从而,除正电极接片以外的尺寸为高125mm、宽65mm,从而获得正电极。
随后,使用玻璃板将不锈钢球(直径200μm)压入正电极的一部分中的涂覆部分中。
(负电极的制作)
人造石墨(平均颗粒大小d50:20μm)用作负电极活性材料。羧甲基纤维素用作增稠剂。苯乙烯丁二烯类橡胶用作粘合剂。乙炔黑用作导电助剂。将它们分散在水中,并且制备浆料。使用该浆料连续涂覆用作负电极集电体并且厚度为10μm的铜箔,并且使其干燥。然后,制作具有涂覆部分和未被涂覆的未涂覆部分的负电极集电体的负电极辊。
对该负电极辊进行冲压,使要作为接片的未涂覆部分与负电极端子连接,从而,除负电极接片以外的尺寸为高130mm、宽70mm,从而获得负电极。
(层叠型叠层电池的组装)
制备1个嵌入有不锈钢球的正电极、5个没有嵌入不锈钢球的正电极、7个负电极,12个隔板(厚度25μm的多微孔聚乙烯膜),形成[负电极-隔板-没有嵌入不锈钢球的正电极-隔板]的集合体。在层叠了四个这样的集合体之后,层叠[负电极-隔板-嵌入了不锈钢球的正电极-隔板]的集合体。最后,层叠[负电极-隔板-没有嵌入不锈钢球的正电极-隔板-负电极]的集合体。在其中设置负电极端子或正电极端子,从而获得具有SUS球的层状体。随后,将电解液和所获得的层叠体容纳在柔性膜中,从而获得层叠型叠层电池(2Ah电池),即获得了锂离子二次电池。这里,通过在以30∶70(体积比)的比例混合碳酸亚乙酯(EC)和碳酸二乙酯(DEC)而获得的混合溶剂中溶解LiPF6(锂盐),获得了电解液,从而实现了1.0mol/L。
2.层叠型叠层电池的充电/放电测试
在5℃的温度环境以及0.25ItA的充电电流、4.05V的上限电压以及360分钟的总充电时间的条件下,对未经历初始充电的叠层电池进行CCCV充电(初始充电步骤)。随后,在初始充电步骤之后不执行任何充电和放电的情况下,将经历了初始充电的叠层电池在50℃下放置7天(老化步骤)。随后,在2.5V的下限电压和0.3ItA的放电电流的条件下,叠层电池经历恒定电流放电,然后,在3.3V电压和0.3ItA的充电电流的条件下,充电60分钟。随后,将叠层电池在25℃下放置14天以进行自放电(短路检测步骤)。在这种情况下,研究了放置后第二天的电压与放置后第十四天的电压之差(电压下降量)。
这里,电压下降量等于或大于10mV的电池被确定为具有短路,并且电压下降量小于10mV的电池被确定为不具有短路。
<示例性实施例2至4以及对比例1至6>
通过除了初始充电步骤中的周围温度、初始充电步骤中的充电电压、老化步骤中的周围温度和被放置的天数与表1所述的值存在变化之外其他与示例性实施例1中的方式类似的方式来研究电压下降量。
在表1中,作为电解液的粘度,示出了使用音叉型粘度计(SEKONIC CORPORATION制造,品牌名称:Visco Mate Vm-100)测量的粘度,并且这些值是在各个步骤中的周围温度下测量的。
[表1]
如表1所示,根据示例实施例中所公开的方法,可以检测到由于不锈钢导致的短路。也就是说,发现可以在短时间内检测并消除其中加入了导电异物(例如很难被现有技术中的检测技术检测到的不锈钢等)的锂离子二次电池,其中在制造步骤中加入所述导电异物的风险很大。因此,根据本发明的制造锂离子二次电池的方法,发现能够高效地获得在正电极和负电极之间不易发生短路的高可靠性锂离子二次电池。
同时,在对比例所公开的方法中,不能检测到由于不锈钢导致的短路。也就是说,发现难以在短时间内检测并消除其中加入了导电异物(例如不锈钢等)的锂离子二次电池,其中在制造步骤中加入所述导电异物的风险很大。
本申请要求2015年7月1日递交的日本专利申请No.2015-132834的优先权,通过引用将其全部内容并入本文。
Claims (26)
1.一种制造锂离子二次电池的方法,包括:
初始充电步骤,在大于等于-20℃并且小于等于15℃的范围内的温度环境下对尚未经历初始充电的锂离子二次电池进行充电;
老化步骤,在初始充电步骤之后,使所述锂离子二次电池处于大于等于30℃并且小于等于80℃的范围内的温度环境下;
短路检测步骤,通过测量所述锂离子二次电池的电压下降量并将所述电压下降量与参考值进行比较,检测所述锂离子二次电池是否存在短路;以及
分类步骤,辨别出没有检测到短路的锂离子二次电池。
2.根据权利要求1所述的制造锂离子二次电池的方法,
其中,当初始充电步骤中周围温度被设置为T1[℃]并且老化步骤中周围温度被设置为T2[℃]时,(T2-T1)大于等于30℃。
3.根据权利要求1或2所述的制造锂离子二次电池的方法,
其中,老化步骤是在初始充电步骤后甚至没有执行一次充电和放电的情况下执行的。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的制造锂离子二次电池的方法,
其中,当所述老化步骤开始时所述锂离子二次电池的电压大于等于3.80V。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的制造锂离子二次电池的方法,
其中,在所述老化步骤中,所述锂离子二次电池被放置大于等于两天。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的制造锂离子二次电池的方法,
其中,所述锂离子二次电池在所述老化步骤之后经历放电,并且在所述短路检测步骤中所述锂离子二次电池的电压被设置为大于等于2.5V并且小于等于3.5V。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的制造锂离子二次电池的方法,
其中,在初始充电步骤中所述锂离子二次电池的电解液的粘度大于等于6.0mPa·s。
8.根据权利要求7所述的制造锂离子二次电池的方法,
其中,在老化步骤中所述锂离子二次电池的电解液的粘度小于等于4.5mPa.s。
9.一种评估锂离子二次电池的方法,包括:
充电步骤,在大于等于-20℃并且小于等于15℃的范围内的温度环境下,对所述锂离子二次电池进行充电;
老化步骤,在充电步骤之后,使所述锂离子二次电池处于大于等于30℃并且小于等于80℃的范围内的温度环境下;以及
短路检测步骤,通过测量所述锂离子二次电池的电压下降量并将所述电压下降量与参考值进行比较,检测所述锂离子二次电池是否存在短路。
10.根据权利要求9所述的评估锂离子二次电池的方法,
其中,当充电步骤中周围温度被设置为T1[℃]并且老化步骤中周围温度被设置为T2[℃]时,(T2-T1)大于等于30℃。
11.根据权利要求9或10所述的评估锂离子二次电池的方法,
其中,老化步骤是在充电步骤后甚至没有执行一次充电和放电的情况下执行的。
12.根据权利要求9至11中的任一项所述的评估锂离子二次电池的方法,
其中,当老化步骤开始时所述锂离子二次电池的电压大于等于3.80V。
13.根据权利要求9至12中的任一项所述的评估锂离子二次电池的方法,
其中,在老化步骤中,所述锂离子二次电池被放置的时间大于等于两天。
14.根据权利要求9至13中的任一项所述的评估锂离子二次电池的方法,
其中,所述锂离子二次电池在老化步骤之后经历放电,并且在短路检测步骤中所述锂离子二次电池的电压被设置为在大于等于2.5V并且小于等于3.8V的范围内。
15.根据权利要求9至14中的任一项所述的评估锂离子二次电池的方法,
其中,在充电步骤中所述锂离子二次电池的电解液的粘度大于等于6.0mPa.s。
16.根据权利要求15所述的评估锂离子二次电池的方法,
其中,在老化步骤中所述锂离子二次电池的电解液的粘度小于等于4.5mPa·s。
17.一种制造锂离子二次电池的方法,包括:
初始充电步骤,在电解液的粘度大于等于6.0mPa·s的条件下,对尚未经历初始充电的锂离子二次电池进行充电;
老化步骤,在初始充电步骤之后,使所述锂离子二次电池处于电解液的粘度小于等于4.5mPa·s的条件下;
短路检测步骤,通过测量所述锂离子二次电池的电压下降量并将所述电压下降量与参考值进行比较,检测所述锂离子二次电池是否存在短路;以及
分类步骤,辨别出没有检测到短路的锂离子二次电池。
18.根据权利要求17所述的制造锂离子二次电池的方法,
其中,老化步骤是在初始充电步骤后甚至没有执行一次充电和放电的情况下执行的。
19.根据权利要求17或18所述的制造锂离子二次电池的方法,
其中,当老化步骤开始时所述锂离子二次电池的电压大于等于3.80V。
20.根据权利要求17至19中的任一项所述的制造锂离子二次电池的方法,
其中,在老化步骤中,所述锂离子二次电池被放置的时间大于等于两天。
21.根据权利要求17至20中的任一项所述的制造锂离子二次电池的方法,
其中,所述锂离子二次电池在老化步骤之后经历放电,并且在短路检测步骤中所述锂离子二次电池的电压被设置为在大于等于2.5V并且小于等于3.8V的范围内。
22.一种评估锂离子二次电池的方法,包括:
充电步骤,在电解液的粘度大于等于6.0mPa·s的条件下对锂离子二次电池进行充电;
老化步骤,在充电步骤之后,使所述锂离子二次电池处于电解液的粘度小于等于4.5mPa.s的条件下;以及
短路检测步骤,通过测量所述锂离子二次电池的电压下降量并将所述电压下降量与参考值进行比较,检测所述锂离子二次电池是否存在短路。
23.根据权利要求22所述的评估锂离子二次电池的方法,
其中,老化步骤是在初始充电步骤后甚至没有执行一次充电和放电的情况下执行的。
24.根据权利要求22或23所述的评估锂离子二次电池的方法,
其中,当老化步骤开始时所述锂离子二次电池的电压大于等于3.80V。
25.根据权利要求22至24中的任一项所述的评估锂离子二次电池的方法,
其中,在老化步骤中,所述锂离子二次电池被放置的时间大于等于两天。
26.根据权利要求22至25中的任一项所述的评估锂离子二次电池的方法,
其中,所述锂离子二次电池在老化步骤之后经历放电,并且在短路检测步骤中所述锂离子二次电池的电压被设置为在大于等于2.5V并且小于等于3.8V的范围内。
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