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锂二次电池中的正极活性物质的充放电方法、以及包含锂二次电池的充放电系统、电池包、电池模块、电子设备和车辆

锂二次电池中的正极活性物质的充放电方法、以及包含锂二次电池的充放电系统、电池包、电池模块、电子设备和车辆

一种锂二次电池中的正极活性物质的充放电方法,锂二次电池包含:具有能够吸藏和释放锂离子的正极活性物质的正极、具有能够吸藏和释放锂离子的负极活性物质的负极、配置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及具有锂离子传导性的电解质,正极活性物质含有镍系含锂复合氧化物,将充电后的所述正极放电到以锂金属为基准是2.7V以上3.4V以下的第1电位VDp1时结束放电。这样就可以在确保锂二次电池的容量的情况下提高充放电循环寿命。

上述充放电系统还可以具有将锂二次电池供给来的电力消耗掉的机器(负载部)。此外,充放电系统有时还包括在充电时向锂二次电池供给电力的外部电源、将充电模式和放电模式进行变更的切换电路等。

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将所得的负极以活性物质形成部为21mm见方,并且设置了5mm见方的引线安装部的方式裁切,制作出负极。

本实施方式是包含参比电极(参照极)的锂二次电池和其控制电路的充放电系统。本实施方式使用的锂二次电池可以是在第1和第2实施方式所说明的叠层型或卷绕型的锂二次电池(图4、图5)中配置了参比电极的构造。参比电极和参比电极突片还可以以例如图3所示的方式配置。需说明的是,本实施方式中的锂二次电池,只要是使用含有镍系含锂复合氧化物的正极活性物质、并且具有参比电极的3极单电池即可,对其形态没有限定。

需说明的是,图8所示的充放电系统100中,电压测定部32、放电控制部35、充电控制部34还可以设置在包含锂二次电池30的电池包或电池模块的内部。或者也可以将包含电压测定部32、放电控制部35、充电控制部34的控制装置设置在电子设备侧部、车辆侧部。

Ila正极集电体

本发明的优选形态中,负极含有碳材料或合金系活性物质。此外,负极优选在电池的组装之前,预先吸藏了相当于不可逆容量的锂。该情形可以使正极的不可逆容量比负极的不可逆容量大,所以上述那样的抑制正极劣化的效果大。

通过温度传感器113进行的电池温度T的检测(S2),既可以每进行1次通过电压测定部112进行电池电压Vc的检测(SI)就进行1次,也可以进行更少次数。例如,在电池电压Vc比规定电压高的情形,也可以不进行电池温度T的检测(S2)。在电池电压Vc接近预先设定的基础电压中的最高电压时,进行电池温度T的检测(S2)就足够。具体地说,在电池电压Vc为3.5V以下时,通过温度传感器113检测电池温度T是效率高的方法。这是由于,放电时的电压显著下降通常在电池电压Vc为3.5V以下时发生的缘故。

为了比较,除了将试验温度设定在45°C以外,与试验15同样进行充放电试验。