間電壓下降，例如將電池電壓設定為等于或高于3. 9V等。
[0058] 此外，老化處理的溫度被設定為等于或高于60°C，從而可預期促進在老化處理期 間進行的反應。例如，可適當地促進已經混入卷繞電極體20的金屬異物的熔解反應。結果， 可實現處理時間的縮短和制造成本的降低。老化處理的溫度可典型地被設定為高于60°C的 溫度。老化處理的溫度優選地等于或高于65°C(例如，超過65°C的溫度），更優選地等于或 高于70°C(例如，超過70°C的溫度）。盡管老化處理溫度的上限不做具體限制，但是例如將 老化處理溫度設定為等于或低于約85°C，以便保持二次電池10的配置的穩定性。順便提 及，可在考慮了老化處理的對象、所制造的二次電池10的配置（物理尺寸）等的情況下，適 當地設定該老化處理的時間。例如，可以考慮電池的物理尺寸、作為熔解對象的金屬異物的 特性（例如，尺寸、在電解液中的溶解性等）等。通過此方式，不對老化處理的時間應用通 用規則。例如，老化處理的時間可被設定為是在約50°C的溫度范圍內執行的一般老化處理 所需的時間的約1/2到1/10。使用此時間為基準，可設定老化處理的時間。
[0059] 在此制造方法中，正電極集電體被抑制與電池中包含的氧直接接觸。這樣，即使電 池被置于高溫狀態，金屬成分也被限制從正電極活性材料洗脫。因此，抑制了作為這些金屬 成分的局部沉淀的結果的微小短路的發生。例如，對于采用包含同樣可能在高溫下洗脫出 的錳（Mn)的鋰過渡金屬復合氧化物作為正電極活性材料的電池而言，可通過相同的方式 獲得此效果。因此，此處公開的制造方法允許在不造成微小短路的情況下包括在較短時間 內的老化處理來制造電池。
[0060] 在下文中，將繼續此處公開的制造方法的更詳細的描述，引用制造鋰離子電池的 方法的例子作為本發明的實施例。如上所述，正電極30被配置為使得正電極活性材料層34 形成在正電極集電體32上。可適當地采用適合于鋰離子電池的正電極30的金屬或合金作 為正電極集電體32。例如，可以采用主要由鋁、鎳、鈦、不銹鋼等制成的棒狀體、板狀體、箔 狀體、網狀體等。在本發明的該實施例中，使用具有預定寬度并且厚度為約lym的帶狀鋁 箔作為正電極集電體32。而且，未涂布部33被設置為沿著正電極集電體32的其寬度方向 的一側上的邊緣部。更進一步地，在至少包括正電極30的最外周的區域中，正電極活性材 料層34未形成在正電極集電體32的至少用作卷繞外周側的表面上。除了在正電極集電體 32上設定的未涂布部33處之外，以及除了在最外周區域的卷繞外周側上之外，至少在正電 極集電體32的兩面上分別形成正電極活性材料層34。
[0061 ] 正電極活性材料層34至少包含正電極活性材料。在本發明的該實施例中，正電極 活性材料層34主要由顆粒狀正電極活性材料制成。除了該顆粒狀正電極活性材料之外，正 電極活性材料層34還包括用于增強導電性的導電體。這些材料通過粘合劑而被粘附在上 述正電極集電體32上。在這些正電極活性材料層34的每一個中形成其中電解液可在正電 極活性材料顆粒之間滲透的空隙。
[0062] 作為正電極活性材料，可以采用可被用作鋰離子電池10的正電極活性材料的各 種物質。更具體地說，可使用能夠包藏和釋放鋰的材料作為正電極活性材料。可采用具有 此特性的各種物質中的一種、兩種或更多種而不做具體限制。作為此類正電極活性材料，適 當地使用鋰過渡金屬氧化物（典型地為顆粒狀）。可適當地選擇和采用具有層狀結構的氧 化物或具有尖晶石結構的氧化物。例如，優選地采用從鋰鎳氧化物（代表性地為LiNi02)、 鋰鈷氧化物（代表性地為LiC〇02)和鋰錳氧化物（代表性地為LiMn204)中選擇的一種、兩 種或更多種鋰過渡金屬氧化物。
[0063] 在此應注意，例如，"鋰鎳氧化物"意味著包含這樣的復合氧化物：其以比Ni的比 率小的比率（原子數換算，并且，在包括除Li和Ni之外的兩種或更多種金屬元素的情況 下，對于這些金屬元素中任一種，其比率小于Ni的比率）包括除Li和Ni之外的一種、兩種 或更多種金屬元素（即，過渡金屬元素和/或除Li和Ni之外的典型金屬元素）。該金屬元 素或這些金屬元素可以是從例如以下元素構成的組中選擇的一種、兩種或更多種元素：Co、 Al、Mn、Cr、Fe、V、Mg、Ti、Zr、Nb、Mo、W、Cu、Zn、Ga、In、Sn、La和Ce。對于鋰鈷氧化物和鋰 錳氧化物而言，同樣可以適用。
【主權項】
1. 一種制造配備有卷繞電極體的非水電解質二次電池的方法，所述卷繞電極體是通 過使正電極和負電極夾著隔板相互層疊，并且卷繞所述正電極、所述負電極和所述隔板的 疊層而形成的，所述正電極具有分別被設置在其正電極集電體的兩面上的正電極活性材料 層，所述負電極具有分別被設置在其負電極集電體的兩面上的負電極活性材料層，所述方 法包括： 制備所述卷繞電極體，其中未形成有所述正電極活性材料層的未涂布部以在所述卷繞 電極體的沿其卷繞軸方向的兩端中的一端處從所述負電極伸出的狀態被層疊，未形成有所 述負電極活性材料層的未涂布部以在所述卷繞電極體的沿其卷繞軸方向的兩端中的另一 端處從所述正電極伸出的狀態被層疊，并且在至少包括所述正電極的最外周的區域中，在 所述正電極集電體的至少其卷繞外周側的表面上未形成所述正電極活性材料層； 通過將所述卷繞電極體以及非水電解質容納在電池外殼中來構造所述二次電池；以及 對所述二次電池執行老化處理，在所述老化處理中，所述二次電池被保持在等于或高 于60°C的溫度范圍內。
2. 根據權利要求1所述的制造非水電解質二次電池的方法，其中 所制備的卷繞電極體被配置為使得：所述至少包括所述正電極的所述最外周的區域被 設置在構成所述負電極的最外周的區域的卷繞外周側。
3. 根據權利要求1或2所述的制造非水電解質二次電池的方法，其中 所制備的卷繞電極體被配置為使得：在所述至少包括所述正電極的所述最外周的區域 中，在所述正電極集電體的兩面上都未形成所述正電極活性材料層。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的制造非水電解質二次電池的方法，其中 所述電池外殼配備有正電極集電端子板和負電極集電端子板，所述正電極集電端子板 被電連接到所述卷繞電極體的所述正電極，所述負電極集電端子板被電連接到所述卷繞電 極體的所述負電極，并且 所述二次電池的構造包括：至少在所述卷繞電極體的沿其周向的一區域中，捆綁所述 卷繞電極體的所述正電極的所述未涂布部；不經由另一部件而在該捆綁區域中將所述正電 極的所述未涂布部連接到所述正電極集電端子板；至少在所述卷繞電極體的沿其周向的一 區域中，捆綁所述卷繞電極體的所述負電極的所述未涂布部；以及不經由另一部件而在該 捆綁區域中將所述負電極的所述未涂布部連接到所述負電極集電端子板。
5. 根據權利要求1至4中任一項所述的制造非水電解質二次電池的方法，其中 每一個所述正電極活性材料層包括含錳的鋰過渡金屬復合氧化物作為正電極活性材 料。
6. 根據權利要求1至5中任一項所述的制造非水電解質二次電池的方法，進一步包括 對所構造的二次電池進行調節處理，其中 所述老化處理是對已進行過所述調節處理的所述二次電池執行的。
7. 根據權利要求1至6中任一項所述的制造非水電解質二次電池的方法，其中 所述老化處理是在所述二次電池的電池電壓被調整為等于或高于3. 8V的電壓之后執 行的。
8. -種非水電解質二次電池，包括： 正電極，其具有分別被設置在其正電極集電體的兩面上的正電極活性材料層； 負電極，其具有分別被設置在其負電極集電體的兩面上的負電極活性材料層； 隔板； 卷繞電極體，其是通過使所述正電極和所述負電極夾著所述隔板相互層疊，并且卷繞 所述正電極、所述負電極和所述隔板的疊層而形成的；以及 電池外殼，所述卷繞電極體與非水電解質一起被容納在該電池外殼中，其中 未形成有所述正電極活性材料層的未涂布部以在所述卷繞電極體的沿其卷繞軸方向 的兩端中的一端處從所述負電極伸出的狀態被層疊， 未形成有所述負電極活性材料層的未涂布部以在所述卷繞電極體的沿其卷繞軸方向 的兩端中的另一端處從所述正電極伸出的狀態被層疊，并且 在至少包括所述正電極的最外周的區域中，在所述正電極集電體的至少其卷繞外周側 的表面上未形成所述正電極活性材料層。
【專利摘要】提供一種制造配備有卷繞電極體的非水電解質二次電池的方法，所述卷繞電極體是通過層疊和卷繞正電極、負電極和隔板而形成的。此方法包括制備包括正電極活性材料層的未涂布部和負電極活性材料層的未涂布部的卷繞電極體，并且在至少包括正電極的最外周的區域中，在正電極集電體的至少其卷繞外周側的表面上未形成正電極活性材料層；通過將卷繞電極體容納在電池外殼中來構造二次電池；以及對該二次電池執行老化處理，在該老化處理中，二次電池被保持在等于或高于60℃的溫度范圍內。
【IPC分類】H01M2-04, H01M10-0587, H01M10-38, H01M10-04, H01M2-06, H01M2-20, H01M10-39, H01M10-42
【公開號】CN104521032
【申請號】CN201380040266
【發明人】近藤廣規, 佐野秀樹
【申請人】豐田自動車株式會社
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2013年7月31日
【公告號】EP2867938A1, US20150263376, WO2014024019A1