[发明专利]钛酸锂、生产钛酸锂的方法以及各自包含钛酸锂的电极活性材料和蓄电装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有用于电池组的良好性能，特别是优异倍率(rate)性能的钛酸锂，及其生产方法。本发明还涉及包含钛酸锂的电极活性材料，和使用包含电极活性材料的电极的蓄电装置。

背景技术

锂二次电池组具有高能量密度和良好的循环性能。因此，目前，这些已快速用作小尺寸电池组用于手提装置等的电源。另一方面，要求开发大尺寸电池组用于电力工业、汽车等。这些大尺寸锂二次电池组需要包含具有长期可靠性以及高输入和输出性能的电极活性材料。特别地，对于负极活性材料，预期具有高安全性、长寿命和优异倍率性能的钛酸锂，并提出多种钛酸锂用于电极活性材料。例如，已知粒化成球形二级粒子以改善包装性能，由此改善电池组性能的钛酸锂(专利文献1和2)。这种钛酸锂二级粒子通过随着将钛化合物和锂化合物干燥而粒化，并将粒化产物烧制而生产。另外，为改善钛酸锂二级粒子的放电容量，其中将包含结晶氧化钛、钛酸化合物和锂化合物的淤浆随着干燥而粒化，然后将粒化产物加热并烧制的方法使用一种方法，例如通过将结晶氧化钛和钛酸化合物加入预热至50℃或更高的锂化合物的溶液中的方法(专利文献3)，或在小于45℃的温度下制备淤浆的方法(专利文件4)。另一方面，已知其中将钛酸锂粉碎并再次烧制以在钛酸锂粒子表面上形成平均孔径为的孔，由此改善高电流性能和循环性能的技术(专利文件5)。

引用目录

专利文献

专利文献1：JP 2001-192208 A

专利文献2：JP 2002-211925 A

专利文献3：JP 2005-239460 A

专利文献4：JP 2005-239461 A

专利文献5：JP 2007-18883 A

本发明公开内容

本发明要解决的问题

本发明提供一种具有用于电池组的良好性能，特别是优异倍率性能的钛酸锂，及其生产方法。

解决问题的方法

作为广泛研究的结果，本发明人发现在其表面上具有至少大孔的钛酸锂的二级粒子具有更优异的倍率性能，且这种钛酸锂可如下得到：在前述将包含结晶氧化钛、钛酸化合物和锂化合物的淤浆干燥并粒化，并将粒化产物烧制以得到钛酸锂二级粒子的方法中，使用两种或更多种粒子作为结晶氧化钛，或将结晶氧化钛和钛酸化合物以特定比混合。因此，已完成了本发明。

即，本发明为一种包含聚集钛酸锂初级粒子的二级粒子且在二级粒子表面上具有至少大孔的钛酸锂，和一种生产钛酸锂的方法，其包括如下步骤：将包含结晶氧化钛、钛酸化合物和锂化合物的淤浆干燥并粒化，和将所得产物烧制以得到钛酸锂二级粒子，其中(1)使用包含至少两种具有不同平均粒径的结晶氧化钛粒子的结晶氧化钛，和/或(2)待使用的结晶氧化钛的量根据TiO₂在重量比上比钛酸化合物大4倍以上。

发明优点

使用本发明钛酸锂作为电极活性材料的蓄电装置具有良好的电池组性能，特别是优异的倍率性能。

附图简述

图1显示实施例1中(试样A)的吸附和解吸等温线。

进行本发明的模式