JP6741771B2 - Lithium-ion battery formation process - Google Patents
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Description
本開示の分野
本開示はリチウムイオン電池に関し、より具体的には、リチウムイオン電池の初回充電(化成プロセス)方法の改良に関する。
FIELD OF THE DISCLOSURE The present disclosure relates to lithium-ion batteries, and more specifically to improvements in the initial charging (chemical conversion process) method of lithium-ion batteries.
本開示の背景
リチウムイオン電池は、放電中にはリチウムイオンが陰極から陽極へ、充電中には陽極から陰極へ移動する種々の型の蓄電池からなる群に属する。
BACKGROUND OF THE DISCLOSURE Lithium-ion batteries belong to the group consisting of various types of storage batteries in which lithium ions move from the cathode to the anode during discharge and from the anode to the cathode during charge.
リチウムイオン電池には多様な型がある。一般的にアノードは炭素を含み、カソードはリチウム化合物を含む。アノードとカソードとは細穿孔プラスチックシートなどの多孔質ポリマー製のセパレータによって隔てられており、イオンはこのセパレータを通過できる。アノード、カソード、およびセパレータは電解質中に浸漬されている。 There are various types of lithium-ion batteries. Generally, the anode comprises carbon and the cathode comprises a lithium compound. The anode and cathode are separated by a separator made of a porous polymer, such as a fine perforated plastic sheet, through which the ions can pass. The anode, cathode, and separator are immersed in the electrolyte.
リチウムイオン電池はそのカソード材料によって分類される。
リチウムイオン電池を組み立てた後、電池が使用に好適とされるために、リチウムイオン電池は、作業物質を活性化するために、正確に制御された充放電サイクルに少なくとも1回供されてもよい。この工程は化成プロセスとよばれる。この化成プロセスにより、電池が初回満充電状態となる。
Lithium-ion batteries are classified by their cathode material.
After assembling the lithium-ion battery, the lithium-ion battery may be subjected to at least one precise controlled charge/discharge cycle to activate the working material so that the battery is suitable for use. .. This step is called a chemical conversion process. By this conversion process, the battery is in the fully charged state for the first time.
化成プロセスにおいて、アノード上に固体電解質界面(solid electrolyte interface、SEI)が形成される。SEIの形成は、リチウムイオン電池の寿命にとって重要である。 In a chemical conversion process, a solid electrolyte interface (SEI) is formed on the anode. The formation of SEI is important for the life of lithium ion batteries.
リチウムイオン電池の初回充電、すなわち化成プロセスを行なう方法が提案されている。 A method has been proposed in which a lithium-ion battery is initially charged, that is, a chemical conversion process is performed.
典型的には、一定の充電レートにおいて電池が充電される。充電レートはCレートとも表され、これは、電池の1時間分の容量に等しい充電レートまたは放電レートを表す。SEIの形成は低いCレートで最も良好となることが見いだされているが、Cレートが低いと初回充電時間が長くなる。実際、C/5に等しいCレートで電池を満充電状態とするにはほぼ5時間かかるであろう。電池を低いCレートで電池満充電電圧まで充電することにより、この初回充電時に炭素製アノード上にSEIを形成させ、次いで満充電電圧のまま、電流値が閾値を下回るまで電池を保持する。次いで、電池を2時間休止させた後に低いCレートで、予め設定された電圧まで、すなわち放電終止電圧まで放電させる。この化成プロセスは少なくとも1サイクル実施されてもよい。 Typically, batteries are charged at a constant charge rate. The charge rate is also referred to as the C rate, which represents the charge or discharge rate equal to the hourly capacity of the battery. It has been found that SEI formation is best at low C-rates, but lower C-rates result in longer initial charge times. In fact, it would take approximately 5 hours to fully charge the battery at a C rate equal to C/5. By charging the battery to the battery full charge voltage at a low C rate, SEI is formed on the carbon anode during this initial charge, and then the battery is held at the full charge voltage until the current value falls below the threshold value. Then, the battery is allowed to rest for 2 hours and then discharged at a low C rate to a preset voltage, that is, to a discharge end voltage. This conversion process may be carried out for at least one cycle.
リチウムイオン電池の製造時間を短縮する目的で、いわゆる動的化成プロセスが提案されている。このプロセスは、アノード上におけるSEI層の形成終了(電圧閾値に対応)まで電池を低いCレートで充電し、次いで高いCレートで電池を満充電電圧まで充電するものである。たとえばUS2015/060290はこうした化成プロトコールを開示する。この化成プロトコールでは少なくとも、電池の満充電電圧までの充電を少なくとも2回実施し、電池の充電と放電との間に毎回電池を2時間ずつ休止させているため、この動的化成プロセスにかかる総時間は40時間を超える。また、US2015/060290においては、温度差を用いた方法によってアノード上へのSEI層形成終了時電圧値が測定されているため、測定値が近似値である。 A so-called dynamic chemical conversion process has been proposed for the purpose of reducing the manufacturing time of a lithium ion battery. This process involves charging the battery at a low C rate until the end of the SEI layer formation on the anode (corresponding to the voltage threshold), then at a high C rate to full charge voltage. For example, US 2015/060290 discloses such a conversion protocol. In this chemical conversion protocol, the battery is charged at least twice to the full charge voltage, and the battery is paused for 2 hours each time between charging and discharging of the battery. The time is over 40 hours. Further, in US2015/060290, the voltage value at the end of SEI layer formation on the anode is measured by the method using the temperature difference, so the measured value is an approximate value.
また、SEI形成を改善してアノード安定性を高めるために、電解質中に添加剤が添加されている。 Also, additives have been added to the electrolyte to improve SEI formation and enhance anode stability.
本開示の概要
現状では、化成プロセスにかかる時間を短縮しつつ、充放電サイクルを多数回実施しても良好な特性を有する電池を得ることが望まれている。
SUMMARY OF THE DISCLOSURE Under the present circumstances, it is desired to obtain a battery having good characteristics even when a charge/discharge cycle is performed many times while shortening the time required for the chemical conversion process.
したがって、本開示の実施形態は、アノード、カソード、電解質、およびセパレータを有するリチウムイオン電池のための化成プロセスを実行する方法を提供する。上記方法は、
アノード上への固体電解質界面の堆積を改善するために電解質に添加剤を添加する工程と、
SEI中の添加剤濃度を測定することによってSEI堆積完了時の電圧値であるSEI形成終了時電圧値を決定する工程と、
電池を第1の所定のレートにおいてSEI形成終了時電圧まで充電する工程と、
次いで電池を第2の充電レートにおいて満充電容量まで充電する工程であって、第2の充電レートは第1の充電レートよりも大きい、工程とを含む。
Therefore, embodiments of the present disclosure provide a method of performing a conversion process for a lithium-ion battery having an anode, a cathode, an electrolyte, and a separator. The above method
Adding an additive to the electrolyte to improve the deposition of the solid electrolyte interface on the anode,
Determining the voltage value at the end of SEI formation, which is the voltage value at the completion of SEI deposition, by measuring the concentration of the additive in SEI,
Charging the battery to a voltage at the end of SEI formation at a first predetermined rate;
And then charging the battery to a full charge capacity at a second charge rate, the second charge rate being greater than the first charge rate.
このような方法を提供することにより、SEI形成終了時電圧値が正確に決定される。実際、SEI中の添加剤濃度を正確な方法で計測できるようになる。SEI形成終了時電圧値の決定は、化成プロセスを電池に適用する前になされる。 By providing such a method, the voltage value at the end of SEI formation is accurately determined. In fact, it becomes possible to measure the additive concentration in SEI in an accurate way. The voltage value at the end of SEI formation is determined before the formation process is applied to the battery.
複数の電池が、第1の所定のレートにおいて充電される。個々の電池が所与の電圧まで充電され、アノードの一部の上に形成されたSEIの添加剤濃度が計測され、これによってSEI形成終了時電圧値が決定され得る。SEI形成終了時電圧値はこうして決定されるが、このSEI形成終了時電圧値を用いて、SEI形成終了時電圧値の決定に使用した複数の電池と同一の構成および同一の構成要素を有する複数の電池の初回充電を実施してもよい。 A plurality of batteries are charged at the first predetermined rate. Individual cells are charged to a given voltage and the additive concentration of SEI formed on a portion of the anode is measured, which can determine the end SEI formation voltage value. The voltage value at the end of SEI formation is determined in this way, and a plurality of batteries having the same configuration and the same components as the plurality of batteries used for determining the voltage value at the end of SEI formation are used by using the voltage value at the end of SEI formation. The battery may be charged for the first time.
添加剤が添加された電解質を含む電池を第1の所定のレートにおいて充電することにより、良好な電気化学的特性を有するSEIがアノード上に形成される。 By charging the cell containing the electrolyte with the additive at the first predetermined rate, SEI with good electrochemical properties is formed on the anode.
SEI形成が完了すると、電池が第2の所定のレートにおいて満充電容量まで充電される。第2の充電レートは第1の充電レートよりも大きい。これにより、化成プロセスにかかる時間が短縮される。 Upon completion of SEI formation, the battery is charged to full charge capacity at the second predetermined rate. The second charge rate is greater than the first charge rate. This reduces the time taken for the chemical conversion process.
SEI形成終了時電圧値は、SEI中の添加剤濃度が一定になるときの電圧として決定されてもよい。 The voltage value at the end of SEI formation may be determined as the voltage when the additive concentration in SEI becomes constant.
実際、充電時間を長くしたり充電電圧を大きくしたりしてもSEI中の添加剤濃度が増大しなければ、アノード上のSEI形成が完了したと結論づけることができる。 In fact, it can be concluded that the SEI formation on the anode is complete if the additive concentration in the SEI does not increase with increasing charging time or increasing charging voltage.
SEIの添加剤濃度はXPSによって計測されてもよい。
X線光電子分光法(XPS)は、試料表面の元素組成を計測できる定性定量分析技術である。XPSによればリチウムのような軽元素も検出可能であり、元素組成を1000分の1単位で計測できる。XPSのもうひとつの利点として、試料表面標本に追加処理を要さずに試料表面の化学的性質を分析できるという点がある。
The SEI additive concentration may be measured by XPS.
X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) is a qualitative quantitative analysis technique capable of measuring the elemental composition of the sample surface. XPS can also detect light elements such as lithium, and the elemental composition can be measured in units of 1/1000. Another advantage of XPS is that the sample surface chemistry can be analyzed without additional treatment of the sample surface specimen.
第1の所定のレートは、2C以下であってもよく、好ましくは1C以下であってもよく、より好ましくは0.5C以下であってもよい。 The first predetermined rate may be 2C or less, preferably 1C or less, and more preferably 0.5C or less.
第1の所定のレートにおいて、アノード上にSEIが形成され得る。この第1の所定のレートによれば、化成プロセス全体にかかる時間を大幅に延長することなく、良好な電気化学的特性を有するSEIを形成できる。 SEI may form on the anode at a first predetermined rate. This first predetermined rate allows the formation of SEI with good electrochemical properties without significantly extending the time taken for the overall conversion process.
第2の所定のレートは、2C以上であってもよく、好ましくは3C以上であってもよく、より好ましくは4C以上であってもよい。 The second predetermined rate may be 2C or higher, preferably 3C or higher, and more preferably 4C or higher.
第2の所定のレートは第1の所定のレートよりも大きいため、第2の所定のレートを用いることにより、化成プロセスにかかる時間を短縮できる。実際、第2の所定のレートが第1の所定のレートよりも大きいため、第2の所定のレートでの場合の方が第1の所定のレートでの場合よりも、ピーク電圧値の終わりから満充電電圧に到達するまでの充電時間が短くなる。 Since the second predetermined rate is higher than the first predetermined rate, the time required for the chemical conversion process can be shortened by using the second predetermined rate. In fact, since the second predetermined rate is greater than the first predetermined rate, the end of the peak voltage value is greater at the second predetermined rate than at the first predetermined rate. The charging time to reach the full charge voltage is shortened.
電池が満充電容量まで充電される前に、第1の所定のレートにおいて電池のカットオフ電圧値まで電池が放電されてもよく、また、第1の所定のレートにおいてSEI形成終了時電圧値まで電池が再度充電される。 Before the battery is charged to the full charge capacity, the battery may be discharged at the first predetermined rate to the cutoff voltage value of the battery, and at the first predetermined rate to the voltage value at the end of SEI formation. The battery is recharged.
カットオフ電圧値とSEI形成終了時電圧値との間でサイクルを実施することによって、電池の容量保持性が改善され得る。 By performing a cycle between the cutoff voltage value and the voltage value at the end of SEI formation, the capacity retention of the battery can be improved.
電解質中に提供される添加剤はシュウ酸塩、エチレンカーボネート、またはスルホンから選択されてもよい。 The additive provided in the electrolyte may be selected from oxalate, ethylene carbonate, or sulfone.
添加剤の分解電圧は、電解質の分解電圧より低くてもよい。
添加剤により、アノード上のSEI形成を改善することができ、また形成されるSEIの使用時特徴が、電解質のみから形成されるSEIの使用時特徴よりも優れ得る。その結果、リチウムイオン電池の寿命を改善でき、かつ電力を高めることができる。
The decomposition voltage of the additive may be lower than the decomposition voltage of the electrolyte.
Additives can improve SEI formation on the anode, and the in-use characteristics of SEI formed can be superior to the in-use characteristics of SEI formed from electrolyte alone. As a result, the life of the lithium ion battery can be improved and the power can be increased.
第1の所定のレートは、添加剤との相関関係において選択されてもよい。
第1の所定のレートを添加剤との相関関係において選択することにより、電池性能がさらに良好となり得る。たとえば、電池の容量保持性が改善され得る。第1の所定のレートの選択は、電池の初回充電開始前に試験用電池について簡単な試験を実施することによってなされてもよい。特に、計測電圧に対する充電容量の一次導関数(dQ/dV)は、充電容量および電圧の計測値から計算されてもよい。一次導関数は少なくとも1つのピークを有し、その最大ピーク値電圧は、電池を所定のレートで充放電すると低下する。第1の所定のレートは、dQ/dV曲線の低下傾向との相関関係において選択されてもよい。
The first predetermined rate may be selected in relation to the additive.
By selecting the first predetermined rate in relation to the additive, battery performance may be better. For example, the capacity retention of the battery can be improved. The selection of the first predetermined rate may be done by performing a simple test on the test battery before the battery is first charged. In particular, the first derivative (dQ/dV) of the charge capacity with respect to the measured voltage may be calculated from the measured values of the charge capacity and the voltage. The first derivative has at least one peak, the maximum peak value voltage of which decreases when the battery is charged and discharged at a predetermined rate. The first predetermined rate may be selected in correlation with the downward trend of the dQ/dV curve.
上述した要素および明細書中に記載される要素は、相反する記載がない限り組み合わせてもよい。 The elements described above and the elements described in the specification may be combined unless stated to the contrary.
上述の概要および以下の詳細な説明はいずれも具体例であって、説明目的で記載するものであり、請求項記載の本開示を限定するものではないことが理解される。 It is understood that both the above summary and the following detailed description are exemplary and are provided for purposes of illustration and not limitation of the claimed disclosure.
添付の図面は、本明細書に援用され、本明細書の一部を構成している。本開示の実施形態を例示するものであり、かつ、本明細書の記載とともに本明細書の基本的な思想を説明するものである。 The accompanying drawings are incorporated herein and form a part of the specification. 1 illustrates an embodiment of the present disclosure, and also serves to explain the basic idea of the present specification together with the description of the present specification.
実施形態の説明
以下に、本開示の例示的な実施形態が詳細に参照される。これら実施形態の例が、添付の図面中に示される。全ての図面を通して、同一または類似の部品や部分には可能な限り同一の参照番号が用いられる。
Description of Embodiments Reference will now be made in detail to exemplary embodiments of the present disclosure. Examples of these embodiments are illustrated in the accompanying drawings. Wherever possible, the same reference numbers are used for the same or similar parts or portions throughout the drawings.
図1は、リチウムイオン電池10の一例を示す概略図である。リチウムイオン電池10は、アノード集電体14上に固定されたアノード12とカソード集電体18上に固定されたカソード16とを備える。アノード12とカソード16とはセパレータ20によって隔てられており、アノード12、カソード16、およびセパレータ20は電解質22中に浸漬されている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a
典型的には、アノード12は炭素質材料製、アノード集電体14は銅製、カソード16はリチウム層間化合物製、カソード集電体18はアルミニウム製である。電解質22中に存在するリチウムイオンは、電池10の放電中にはアノード12からカソード16へ、電池10の充電中にはカソード16からアノード12へ移動する。
Typically, the
アノード12上に固体電解質界面(SEI)24が形成される。SEI24の形成は電池の化成プロセス中に、すなわち電池の初回充電中に生じる。
A solid electrolyte interface (SEI) 24 is formed on the
SEI形成を改善するために、電解質22に添加剤が添加されてもよい。
実施形態によっては、電解質中に提供される添加剤はシュウ酸塩、エチレンカーボネート、またはスルホンから選択されてもよい。
Additives may be added to the
In some embodiments, the additive provided in the electrolyte may be selected from oxalate, ethylene carbonate, or sulfone.
シュウ酸塩の例としては、下記のものとリチウムとの塩を挙げることができる。 Examples of oxalates include salts of the following with lithium.
(1)はジフルオロビス(オキサラト)フォスフェートである。
(2)はジフルオロ(オキサラト)ボレートである。
(1) is difluorobis(oxalato)phosphate .
(2) is difluoro(oxalato)borate.
(3)はビス(オキサラト)ボレートである。
(4)はテトラフルオロ(オキサラト)フォスフェートである。
(3) is bis(oxalato)borate.
(4) is tetrafluoro(oxalato)phosphate.
(5)はトリス(オキサラト)フォスフェートである。
エチレンカーボネートの例として、以下を挙げることができる。
(5) is tris(oxalato)phosphate.
The following may be mentioned as examples of ethylene carbonate.
(6)はビニレンカーボネートである。
(7)はフルオロエチレンカーボネートである。
(6) is vinylene carbonate.
(7) is fluoroethylene carbonate.
(8)は(フルオロメチル)エチレンカーボネートである。
スルホンの例として、以下を挙げることができる。
(8) is (fluoromethyl)ethylene carbonate.
The following can be mentioned as examples of the sulfone.
(9)はスルホランである。
(10)はエチルメチルスルホンである。
(9) is sulfolane.
(10) is ethyl methyl sulfone.
図2は、本開示の実施形態に係る例示的な方法を説明するブロック図である。
工程26において、SEI形成終了時電圧値VSEIが決定される。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an exemplary method according to an embodiment of the present disclosure.
In
工程28において、アノード12上へのSEI24の堆積を改善するために電池10中の電解質22に添加剤が添加される。
In
工程30において、電池10が第1の所定のレートC1において、工程26で決定されたSEI形成終了時電圧値VSEIまで充電される。
In
たとえば、電池10において、アノード12はグラファイト製、カソード16はLiNo1/3Co1/3Mn1/3O2製、セパレータ20はポリエチレンを含む薄膜製である。電解質22はエチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、およびエチルメチルカーボネートの等体積比混合物である。電解質はさらに1mol/L(モル/リットル)のLiPF6を含む。添加剤はリチウムジフルオロビス(オキサラト)フォスフェートであり、電解質22に5重量%(重量パーセント)で添加される。
For example, in the
たとえば、第1の所定のレートC1は0.3Cに等しくてもよい。この第1の所定のレートC1によれば、化成プロセス全体にかかる時間を大幅に延長することなく、良好な電気化学的特性を有するSEI24を形成できる。
For example, the first predetermined rate C 1 may be equal to 0.3C. According to this first predetermined rate C 1 , the
次いで、電池10が第2の所定のレートC2においてSEI形成終了時電圧値VSEIから満充電容量まで充電される。
Next, the
図2に示すように、電池10がSEI形成終了時電圧値VSEIまで充電された後、電池10が、第1の所定のレートC1においてSEI形成終了時電圧値VSEIからカットオフ電圧値Vcutまで放電されてもよい。
As shown in FIG. 2, after the
たとえば、カットオフ電圧値Vcutは3Vに等しくてもよい。
次いで、電池10が第1の所定のレートC1においてSEI形成終了時電圧値VSEIまで充電される(工程30)。
For example, the cutoff voltage value Vcut may be equal to 3V.
Next, the
この充放電サイクル、すなわち工程30および工程32は繰り返されてもよく、これによりSEI形成がより良好となる。
This charge/discharge cycle,
次いで、電池10が第2の所定のレートC2においてSEI形成終了時電圧値VSEIから満充電容量まで充電される。
Next, the
工程30および工程32を繰り返すことにより電池10の容量保持性が高くなり得るが、同時に化成プロセスにかかる時間が長くなり得る。
By repeating
SEI形成終了時電圧値VSEIは、以下のように決定されてもよい。
同一の構成要素を有する所与の数の電池10が第1の所定のレートC1において異なる電圧まで充電された。第1の所定のレートC1での充電により到達した電池10の電圧を、表1中にまとめる。
The voltage value V SEI at the end of SEI formation may be determined as follows.
A given number of
次いで、試料A〜Hのアノードがエチルメチルカーボネート溶液中に10分間浸漬され、乾燥された。試料A〜Hのアノードは、XPS分析に供せる状態となった。 The anodes of Samples AH were then immersed in the ethylmethyl carbonate solution for 10 minutes and dried. The anodes of Samples A to H were ready for XPS analysis.
XPS分析におけるX線の強度は1500eV(電子ボルト)であり、X線の径は200μm(マイクロメートル)であった。 The X-ray intensity in the XPS analysis was 1500 eV (electron volt), and the X-ray diameter was 200 μm (micrometer).
図3に示すように、電解質22への添加剤の添加なしでアノード12上に形成されたSEI24のXPSスペクトル(破線)はピークを有さないが、電解質22へのリチウムジフルオロビス(オキサラト)フォスフェート添加剤の添加ありでアノード12上に形成されたSEI24のXPSスペクトル(実線)は134.85eVにピークを有している。
As shown in FIG. 3, the XPS spectrum (dashed line) of SEI24 formed on the
このピークは添加剤に相当するものであり、したがって、このピークを用いてSEI24中のリチウムジフルオロビス(オキサラト)フォスフェート濃度が計測される。 This peak corresponds to the additive and is therefore used to measure the lithium difluorobis(oxalato)phosphate concentration in SEI24.
図4に示すように、電圧(ボルト)との相関関係におけるSEI中の添加剤濃度(%)は平衡となる。すなわち、SEI中の添加剤濃度は所与の電圧値を上回らない。この電圧値は、所与の電池についての所与の第1の所定のレートC1におけるSEI形成終了時電圧値VSEIである。この例において、SEI形成終了時電圧値VSEIは2.5V(ボルト)に等しい。 As shown in FIG. 4, the additive concentration (%) in SEI in equilibrium with the voltage (volt) is in equilibrium. That is, the additive concentration in SEI does not exceed a given voltage value. This voltage value is the voltage value V SEI at the end of SEI formation at a given first predetermined rate C 1 for a given battery. In this example, the voltage value V SEI at the end of SEI formation is equal to 2.5 V (volts).
本開示の例示的な方法に係るアノード12上にSEI24が形成された電池10の性能を実証する目的で、同様の電池、すなわち同一の構成要素を有する電池について種々の化成プロセスが適用された。
For the purpose of demonstrating the performance of
上記種々の化成プロセスを表2中にまとめる。表には、表中に列記された化成プロセスにより得られる電池の化成プロセスにかかる時間と容量保持性とについても記載される。 The various chemical conversion processes described above are summarized in Table 2. The table also describes the time required for the chemical conversion process and the capacity retention of the battery obtained by the chemical conversion processes listed in the table.
試料1が3Cにおいて満充電容量まで充電された。
試料3が0.3Cにおいて満充電容量まで充電された。
試料2が、当該例では0.3Cに等しい第1の所定のレートC1において、SEI形成終了時電圧値VSEIまで充電され、次いで、当該例では3Cに等しい第2の所定のレートC2において、SEI形成終了時電圧値VSEIから満充電容量まで充電された。
表2に示されるように、試料1は、化成プロセスにかかる時間は比較的短いが、容量保持性は比較的不良である。
As shown in Table 2,
試料2および3の容量保持性は上記よりも良好である。試料2および3は容量保持性はほぼ同じであるが、試料2の化成プロセスにかかる時間は試料3の化成プロセスにかかる時間の6分の1よりさらに短い。
The capacity retention of
したがって、SEI形成終了時電圧値VSEIを正確に決定しかつ異なる所定の充電レートを用いることにより容量保持性が良好で化成プロセスにかかる時間が比較的短い電池を製造可能である、ということが示される。 Therefore, by accurately determining the voltage value V SEI at the end of SEI formation and using different predetermined charge rates, it is possible to manufacture a battery having good capacity retention and a relatively short time required for the formation process. Shown.
請求項を含む本記載全体にわたって、「含む」という用語は、特記しない限り、「少なくとも1つ含む」と同義であるとして理解される。また、本記載(請求項を含む)中に示される範囲はいずれも、特記しない限り、当該範囲の両端の値を含むものとして理解される。記載された要素についての特定の値は、当業者に公知である許容製造公差または工業界における許容公差の範囲内であるものとして理解され、また、「実質的に」および/または「ほぼ」および/または「一般的に」という用語が使用されている箇所では、これらの用語の意味が上記の許容公差の範囲内にあるものとして理解される。 Throughout this description, including the claims, the term "comprising" is understood to be synonymous with "including at least one" unless stated otherwise. Further, all ranges shown in the present description (including claims) are understood to include the values at both ends of the range unless otherwise specified. Particular values for the recited elements are understood to be within the range of acceptable manufacturing or industry tolerances known to those of ordinary skill in the art, and also “substantially” and/or “approximately” and Where the term "generally" is used, the meaning of these terms is to be understood as being within the above tolerances.
本明細書中の開示は特定の実施形態を参照して記載されたものであるが、これらの実施形態は本開示の思想および用途についての例示を示すのみであることが理解される。 Although the disclosure herein has been described with reference to particular embodiments, it is understood that these embodiments are merely illustrative of the spirit and application of the disclosure.
本明細書および実施例は具体例として提示されるのみであり、本開示の真の範囲は以下の請求項により示される。 The specification and examples are provided by way of illustration only, and the true scope of the disclosure is set forth by the following claims.
本方法は単電池について記載される。ただし、本方法は複数の単電池を備える電池にも容易に適用可能である。 The method is described for a single cell. However, the method can be easily applied to a battery including a plurality of cells.
Claims (8)
前記アノード(12)上への固体電解質界面(24)の堆積を改善するために前記電解質(22)に添加剤を添加する工程と、
前記固体電解質界面(24)中の添加剤濃度を測定することによって固体電解質界面堆積完了時の電圧値である固体電解質界面形成終了時電圧(V SEI )値を決定する工程と、
前記電池(10)を第1の所定のレート(C1)において前記固体電解質界面形成終了時電圧(VSEI)まで充電する工程と、
次いで前記電池(10)を第2の充電レート(C2)において満充電容量まで充電する工程であって、前記第2の充電レート(C2)は前記第1の充電レート(C1)よりも大きい、工程とを含む、方法。 A method of performing a conversion process for a lithium ion battery (10) including an anode (12), a cathode (16), an electrolyte (22), and a separator (20), the conversion process comprising:
Adding an additive to the electrolyte (22) to improve the deposition of a solid electrolyte interface (24) on the anode (12);
And determining the solid electrolyte interface (24) Additives solid electrolyte interface at completion of forming voltage is a voltage value at the time of the solid electrolyte interface deposited completed by the determining the concentration (V SEI) value in,
Charging the battery (10) to a voltage (V SEI ) at the end of solid electrolyte interface formation at a first predetermined rate (C 1 );
Then a step of charging to the full charge capacity in the battery (10) a second charge rate (C 2), said second charge rate (C 2) than the first charge rate (C 1) And a method, including the steps of:
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