[发明专利]二次电池有效
申请号: | 201080069620.0 | 申请日: | 2010-10-15 |
公开(公告)号: | CN103155229A | 公开(公告)日: | 2013-06-12 |
发明(设计)人: | 永井裕喜;森田昌宏;岩尾孝士 | 申请(专利权)人: | 丰田自动车株式会社 |
主分类号: | H01M4/13 | 分类号: | H01M4/13;H01M4/139;H01M4/505;H01M4/525 |
代理公司: | 北京市中咨律师事务所 11247 | 代理人: | 段承恩;杨光军 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 二次 电池 | ||
1.一种二次电池,含有在集电体上涂布有正极合剂层的正极,
所述正极合剂层含有正极活性物质、导电材料,
所述正极合剂层的多孔率X为30%≤X,
所述正极合剂层中的所述正极活性物质的质量比α为0.84≤α≤0.925,并且,所述正极合剂层中的所述导电材料的质量比β为0.06≤β≤0.12,
进而,由下述关系式所求得的指标Y为30mL/100g≤Y≤89mL/100g,
其中,Y=A×α+B×β,
A为所述正极活性物质的DBP吸收量,其单位为mL/100g,
α为所述正极合剂层中的所述正极活性物质的质量比,
B为所述导电材料的DBP吸收量,其单位为mL/100g,
β为所述正极合剂层中的所述导电材料的质量比。
2.根据权利要求1所述的二次电池,所述正极活性物质具有:
由多个锂过渡金属氧化物的一次粒子聚集而成的二次粒子;和在所述二次粒子中形成的中空部。
3.根据权利要求2所述的二次电池,所述正极活性物质还具有贯通孔,该贯通孔连接所述中空部和外部,贯通了所述二次粒子。
4.根据权利要求3所述的二次电池,所述贯通孔的开口宽度平均为0.01μm以上。
5.根据权利要求3或4所述的二次电池,所述贯通孔的开口宽度平均为2.0μm以下。
6.根据权利要求3~5的任一项所述的二次电池,所述贯通孔的数量为,平均每一粒子所述活性物质粒子有1~20个。
7.根据权利要求2~6的任一项所述的二次电池,所述正极活性物质是采用包括下述工序的制造方法制造出的正极活性物质:
原料氢氧化物生成工序,该工序向过渡金属化合物的水性溶液中供给铵离子,使所述过渡金属氢氧化物的粒子从所述水性溶液中析出,其中,所述水性溶液含有构成所述锂过渡金属氧化物的过渡金属元素的至少一种;
混合工序,该工序将所述过渡金属氢氧化物和锂化合物进行混合,调制未烧成的混合物;和
烧成工序,该工序对所述混合物进行烧成,得到所述活性物质粒子,
其中,所述原料氢氧化物生成工序包括:核生成阶段,该阶段在pH值为12以上且铵离子浓度为25g/L以下使所述过渡金属氢氧化物从所述水性溶液中析出;和粒子生长阶段,该阶段在pH值低于12且铵离子浓度为3g/L以上使该析出的过渡金属氢氧化物生长。
8.根据权利要求7所述的二次电池,所述烧成工序,以最高烧成温度成为800℃~1100℃的方式进行。
9.根据权利要求7或8所述的二次电池,所述烧成工序包括:第一烧成阶段,该阶段在700℃~900℃的温度T1下对所述混合物进行烧成;和第二烧成阶段,该阶段在800℃~1100℃且比所述第一烧成阶段中的烧成温度T1高的温度T2下对经过该第一烧成阶段的产物进行烧成。
10.根据权利要求1~9的任一项所述的二次电池,所述正极活性物质的BET比表面积为0.5~1.9m2/g。
11.根据权利要求1~10的任一项所述的二次电池,所述正极活性物质,在使用直径为50μm的平面金刚石压头在负荷速度为0.5mN/秒~3mN/秒的条件下进行的动态硬度测定中,平均硬度为0.5MPa以上。
12.根据权利要求1~11的任一项所述的二次电池,所述正极活性物质的平均粒径为3μm~10μm。
13.根据权利要求1~12的任一项所述的二次电池,所述正极活性物质,是含有镍作为构成元素的层状结构的锂过渡金属氧化物。
14.根据权利要求1~13的任一项所述的二次电池,所述正极活性物质,是含有镍、钴和锰作为构成元素的层状结构的锂过渡金属氧化物。
15.根据权利要求1~14的任一项所述的二次电池,所述正极合剂层的多孔率X为X≤65%。
16.一种车辆驱动用电池,是由权利要求1~15的任一项所述的二次电池构成的。
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