[发明专利]镍氢氧化物、非水电解质二次电池用正极活性物质的制造方法、非水电解质二次电池用电极以及非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及镍氢氧化物、非水电解质二次电池用正极活性物质的制造方法、非水电解质二次电池用电极以及非水电解质二次电池。详细而言，本发明主要涉及用于非水电解质二次电池的正极活性物质的改良。 

背景技术

作为用于非水电解质二次电池的正极活性物质之一，可以举出例如以镍为主要成分的锂复合镍氧化物。锂复合镍氧化物以LiNiO₂为代表，作为其形态，已知有一次粒子不形成二次粒子而简单分散的形态，一次粒子凝聚而形成二次粒子的形态等。任一种形态中均由于平均粒径小至1μm以下，所以其比表面积增大。在将一次粒子形态的锂复合镍氧化物用于正极活性物质的非水电解质二次电池中，正极活性物质与电解质(或电解液)接触的面积大，锂容易插入和脱离。 

锂复合镍氧化物通过例如下述方法制造，即将氢氧化锂与镍氢氧化物混合，将所得的混合物在氧化性气氛中、600～800℃左右的温度下进行烧成。由该方法得到的锂复合镍氧化物由于其内部具有大量空隙，所以在制作电极时的冲压性上产生问题，并且活性物质层中的锂复合镍氧化物的填充密度降低。其结果是，电池容量有降低的倾向。该可能性在使用球状的镍氢氧化物时特别显著地变高。 

另外，作为粒径小于1μm的一次粒子的单分散体的锂复合镍氢氧化物虽然在其内部不具有空隙，但存在于每单位体积的一次粒子间的空隙的总体积大。因此，与上述相同，在制作电极时的冲压性(以下称为“电极冲压性”)上容易产生问题。进而，作为一次粒子的单分散体的锂复合镍氢氧化物给电解质或电解液的保存稳定性带来不良影响，使电解质或电解液劣化，结果是有可能降低电池的输出功率特性。 

因此，作为减少粒子间的空隙的方法之一，考虑使用比至今为止所用的粒子大的粒子来形成凝聚粒子。但是，关于该方法，并没有提出具体的方案。 

另外，提出了下述锂复合镍氧化物的制造方法，即将板状氢氧化镍与锂化合物混合，将所得的混合物进行干式粉碎后，在氧化性气氛下、于600～1000℃下进行烧成(例如，参见专利文献1)。此处，板状氢氧化镍的一次粒子的平均长轴径为1～50μm，平均厚度为0.1～10μm，以及用N₂-BET法得到的BET比表面积为0.1～5m²/g。专利文献1中，能得到具有粒径比较大的板状粒子形状的锂复合镍氧化物。另外，专利文献1的技术具有下述特征，即使在高于目前的烧成温度的上限即800℃的温度区域中，也能得到上述锂复合镍氧化物。如果使用该锂复合镍氧化物，则能确认在电极冲压性方面有一定程度的提高。 

但是，在专利文献1的技术中，在为了得到容量高的锂复合镍氧化物而使用镍含量多的板状氢氧化镍时，能得到作为活性物质的比容量(每单位重量的容量)低的锂复合镍氧化物。特别是在超过800℃的温度区域下进行烧成时，所得的锂复合镍氧化物的比容量显著降低，这点通过学会发表等为人们所熟知。在电池中使用比容量低的活性物质时，无法避免电池的输出功率特性降低。 

如上所述，现有技术中，在保持电池的输出功率特性的同时提高电极冲压性是非常困难的。 

专利文献1：日本特开平11-1324号公报 

发明内容

本发明的目的在于提供：在不降低电池的输出功率特性的情况下可以提高电极冲压性的非水电解质二次电池用正极活性物质、成为该正极活性物质的制造原料的镍氢氧化物、以及含有该正极活性物质的非水电解质二次电池用电极以及非水电解质二次电池。 

本发明者为了解决上述课题而进行了潜心研究。结果发现：在作为锂复合镍氧化物的制造原料的镍氢氧化物的阶段，通过将镍氢氧化物的一次粒子的平均粒径以及邻苯二甲酸二丁酯吸收量控制在特定的范围，能得到 所希望的正极活性物质。进而，本发明者们还发现如果使用上述正极活性物质，则正极活性物质能被高密度填充，能得到具有高容量和高输出功率特性的非水电解质二次电池，从而完成了本发明。 

即，本发明涉及一种镍氢氧化物，其一次粒子的平均粒径为1～5μm，且邻苯二甲酸二丁酯吸收量(以下称为“DBP吸收量”)为10～30mL/100g。 

本发明的镍氢氧化物优选振实密度为2.0～3.5g/cc。 

本发明的镍氢氧化物优选含有镍以及从由钴、铝、锰、镁、铁、铜、钛、钼以及锆构成的组中选择的至少一种金属元素。 

本发明的镍氢氧化物优选用于制造作为非水电解质二次电池用的正极活性物质的锂复合镍氧化物。