[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中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，正在推进对上述物质进行复合。对于车载用或负载均衡(load leveling)用等大型用途中的锂离子电池，要求与至今为止的移动电话用或个人计算机用的锂离子电池不同的特性。

为改善电池特性，目前使用了各种方法，如专利文献1公开了下述锂二次电池用正极材料的制造方法，其特征在于：将Li_xNi_1-yM_yO_2-δ(0.8≤x≤1.3，0＜y≤0.5，M表示选自于由Co、Mn、Fe、Cr、V、Ti、Cu、Al、Ga、Bi、Sn、Zn、Mg、Ge、Nb、Ta、Be、B、Ca、Sc和Zr所组成的组中的至少一种元素，δ相当于氧缺乏量或氧过剩量，表示-0.1＜δ＜0.1)组成所示的锂镍复合氧化物通过分级器，以平衡分离粒径Dh＝1～10μm分离成粒径大的组分和粒径小的组分，以重量比为0∶100～100∶0，将粒径大的组分和粒径小的组分进行配合。并且，记载有根据该方法，可容易地制造倍率特性和容量各项平衡的锂二次电池用正极材料。

[专利文献]

专利文献1：日本特许第4175026号公报

发明内容

发明解决的课题

专利文献1记载的锂镍复合氧化物的组成式中的氧过量，但即便如此，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，本发明的课题在于，提供一种具有良好电池特性的锂离子电池用正极活性物质。

解决课题的手段

本发明人经努力研究，结果发现，正极活性物质的氧含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含量在某值以上时，可获得良好的电池特性。

此外，发现了正极活性物质的含水量、进一步是吸潮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含水量在某值以下、进一步是当正极活性物质的吸潮量在某值以下时，可得到特别良好的电池特性。

以上述发现为基础完成的本发明的第一方面中，涉及一种锂离子电池用正极活性物质，所述锂离子电池用正极活性物质的组成如组成式Li_xNi_1-yM_yO_2+α所示(前述式中，M为从Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Ga、Ge、Al、Bi、Sn、Mg、Ca、B及Zr中选择的1种以上，0.9≤x≤1.2，0＜y≤0.7，α＞0.1)，通过卡尔费休滴定法于300℃测定的含水量为1100ppm以下。

本发明中的锂离子电池用正极活性物质的一个实施方式中，通过卡尔费休滴定法于300℃测定的含水量为800ppm以下。

本发明中的锂离子电池用正极活性物质的其他实施方式中，M为从Mn和Co中选择的一种以上。

本发明中的锂离子电池用正极活性物质的进一步的其他实施方式中，组成式中，α＞0.15。

本发明中的锂离子电池用正极活性物质的进一步的其他实施方式中，组成式中，α＞0.20。

本发明中的锂离子电池用正极活性物质的进一步的其他实施方式中，通过卡尔费休滴定法于150℃测定的含水量为300ppm以下。

本发明中的锂离子电池用正极活性物质的进一步的其他实施方式中，通过卡尔费休滴定法于150℃测定的含水量为200ppm以下。

本发明中的锂离子电池用正极活性物质的进一步的其他实施方式中，通过卡尔费休滴定法于300℃测定的含水量与通过卡尔费休滴定法于150℃测定的含水量的差为100～500ppm。

本发明中的锂离子电池用正极活性物质的进一步的其他实施方式中，通过卡尔费休滴定法于300℃测定的含水量与通过卡尔费休滴定法于150℃测定的含水量的差为100～130ppm。

本发明中的锂离子电池用正极活性物质的进一步的其他实施方式中，在湿度50％且25℃的大气中放置24小时后，通过卡尔费休滴定法于150℃测定的含水量为1500ppm以下。