[发明专利]正极活性物质的评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及正极活性物质的评价方法。特别是被用于锂离子二次电池（lithium-ion secondary battery）的正极活性物质的评价方法。

背景技术

被用于锂离子二次电池的正极活性物质，已知例如LiCoO₂、LiNiO₂、LiMn₂O₄、LiMnO₂等的锂和过渡金属的复合氧化物。

在国际公开04/082046号公报（WO2004/082046）中，关于锂二次电池正极用锂镍钴锰复合氧化物粉末，曾公开了增大压缩断裂强度的方案。由此，可以得到体积容量密度大，并充分地满足安全性、循环特性和大电流放电特性等的锂二次电池正极用锂镍钴锰复合氧化物。

另外，在国际公开05/020354号小册子（WO2005/020354）中，关于具有特定组成的锂二次电池正极用锂镍钴锰复合氧化物粉末，曾公开了通过以特定的比例并用压缩断裂强度大的第1复合氧化物粉末和压缩断裂强度小的第2复合氧化物粉末，来协同地形成填充性高的正极的方案。由此，可得到协同地具有大的体积容量密度的正极，认为该正极的大的体积容量密度可不损害体积容量密度、安全性、循环特性、大电流放电特性等正极所需要的其他特性而实现。

另外，在日本国专利申请公开2008-266136号公报中，将镍-钴-锰盐水溶液、碱金属氢氧化物水溶液和铵离子供给体分别连续或者间断地向反应体系供给，在将该反应体系的温度设在30~70℃的范围内的大约一定温度，并且，将pH保持在10~13的范围内的大约一定值的状态下进行反应。接着，将使镍-钴-锰复合氢氧化物析出得到的一次粒子凝聚从而形成了二次粒子的镍-钴-锰复合氢氧化物凝聚粒子进行合成。此外，在上述复合氢氧化物凝聚粒子中使氧化剂发挥作用，合成镍-钴-锰复合羟基氧化物凝聚粒子。并且，提出了至少将上述复合羟基氧化物和锂盐进行干式混合，在含氧气氛下烧成而成的含有锂-镍-钴-锰的复合氧化物。

现有技术文献

专利文献1：国际公开04/082046号小册子

专利文献2：国际公开05/020354号小册子

专利文献3：日本国专利申请公开2008-266136号公报

发明内容

特别是车载用的锂离子二次电池，要求同时满足与车的行驶距离相应的充放电容量、与车的耐用年数相应的循环特性、用于使车驱动的输出特性等电池性能。车载用的锂离子二次电池的正极活性物质，要求可发挥该锂离子二次电池的电池性能的程度的性能。例如，在上述专利文献1、专利文献2中，着眼于压缩断裂强度来评价了正极活性物质。但是，对于作为同时满足上述的充放电容量、循环特性、输出特性的条件，压缩断裂强度是否是合适的评价指标未必清楚。

本发明者对于含有锂过渡金属复合氧化物的正极活性物质，为了提高充放电容量、循环特性、输出特性等的锂离子二次电池的电池性能反复专心研究。本发明者为了提高电池性能，着眼于正极活性物质的比表面积。比表面积表示正极活性物质的每单位重量的表面积。认为如果比表面积大，则每单位重量的反应面积大，正极活性物质的反应性变好。但是，实际上，存在在正极活性物质的比表面积和锂离子二次电池的电池性能之间看不到相关关系的状况。本发明鉴于该状况，提出评价被用于锂离子二次电池的正极活性物质的新方法。

本发明涉及的正极活性物质的评价方法，具有求出正极活性物质的表观密度Da和正极活性物质的理论密度Db之比的密度比计算工序。由该密度比计算工序求出的比表示正极活性物质的致密程度，通过基于该比来评价正极活性物质，可以得到例如具有所希望的性能的正极活性物质。

表观密度Da可以是采用气体置换型比重瓶测定出的密度。另外，理论密度Db，可以是正极活性物质的每晶胞体积的质量Dbm除以正极活性物质的晶胞体积Dbv所得的密度（Dbm/Dbv）。

含有正极活性物质的锂离子二次电池的制造方法，优选：具有确认正极活性物质的表观密度Da和正极活性物质的理论密度Db之比为预先确定的基准值以上的工序。由此，可以适当地评价被用于锂离子二次电池的正极活性物质，因此可以使锂离子二次电池的性能提高。该情况下，对于正极活性物质的表观密度Da和正极活性物质的理论密度Db之比（Da/Db），预先确定的基准值可以为0.90。