[发明专利]锂离子电池用正极活性物质、锂离子电池用正极及锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池用正极活性物质、锂离子电池用正极及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池的正极活性物质，通常使用含锂的过渡金属氧化物。具体而言，为钴酸锂（LiCoO₂）、镍酸锂（LiNiO₂）、锰酸锂（LiMn₂O₄）等，为了改善特性（高容量化、循环特性、保存特性、降低内部电阻、倍率特性）及提高安全性，正在对所述物质进行复合化。对于车辆用或负载平衡（ロードレベリング）用等大型用途的锂离子电池，要求与至今为止的手机用或个人计算机用的锂离子电池不同的特性。

为了改善电池特性，以往使用了各种方法，例如在专利文献1中公开了一种锂二次电池用正极材料的制造方法，其特征在于：将由Li_xNi_1-yM_yO_2－δ（0.8≦x≦1.3，0＜y≦0.5，M表示选自由Co、Mn、Fe、Cr、V、Ti、Cu、Al、Ga、Bi、Sn、Zn、Mg、Ge、Nb、Ta、Be、B、Ca、Sc及Zr所组成的组中的至少一种元素，δ相当于氧缺位或氧过剩量，表示－0.1＜δ＜0.1）的组成所表示的锂镍复合氧化物通过分级机，以平衡分离粒径Dh＝1μm～10μm分离成粒径较大的锂镍复合氧化物与粒径较小的锂镍复合氧化物，以重量比为0：100～100：0掺合粒径较大的锂镍复合氧化物与粒径较小的锂镍复合氧化物。此外，记载有如果按照该方法，就可以容易地制造倍率特性与容量的各种平衡的锂二次电池用正极材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特許第4175026号公報（日本专利公报第4175026号）

发明内容

本发明所要解决的技术问题

专利文献1中记载的锂镍复合氧化物是其化学式中的氧量过剩的锂镍复合氧化物，但是即便如此，对于作为高质量的锂离子电池用正极活性物质而言，仍然具有改善的余地。

因此，本发明的目的在于提供一种具有优异电池特性的锂离子电池用正极活性物质。

解决技术问题的技术方案

本发明人经过专心研究，结果发现正极活性物质的氧量与电池特性之间存在紧密的相关关系。即，发现当正极活性物质的氧量为某数值以上时，可以获得特别优异的电池特性。此外，发现在氧量为某值以上的正极活性物质中，通过控制粉体的平均粒径，由此可以获得更加优异的电池特性。

以所述见解为基础而完成的本发明的一个方面是一种锂离子电池用正极活性物质，其由下述化学式表示：Li_xNi_1－yM_yO_2＋α（在所述化学式中，M为作为必须成分的Co、以及选自Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、Ga、Ge、Al、Bi、Sn、Mg、Ca、B及Zr中的一种以上，0.9≦x≦1.2，0＜y≦0.7，α＞0.05），所述锂离子电池用正极活性物质的平均粒径（D50）为5μm～15μm。

在此，“D50”是指以体积基准的累积分率（積算分率）计相当于50%的粒径。

本发明的锂离子电池用正极活性物质，在一个实施方式中，平均粒径（D50）为7μm～13μm。

本发明的锂离子电池用正极活性物质，在另一实施方式中，M为选自Mn及Co中的一种以上。

本发明的锂离子电池用正极活性物质，在另一实施方式中，在化学式中，α＞0.15。

本发明的锂离子电池用正极活性物质，在另一实施方式中，在化学式中，α＞0.20。

本发明的锂离子电池用正极活性物质，在另一实施方式中，在粒度分布中，D90为20μm以下。在此，“D90”是指以体积基准的累积分率计相当于90%的粒径。

本发明的另一个方面为一种锂离子电池用正极，其使用了本发明的锂离子电池用正极活性物质。

本发明的再一个方面为一种锂离子电池，其使用了本发明的锂离子电池用正极。

发明效果

按照本发明，可以提供一种具有优异电池特性的锂离子电池用正极活性物质。

具体实施方式

（锂离子电池用正极活性物质的构成）