[发明专利]锂离子电池用正极活性物质、锂离子电池用正极以及锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池用正极活性物质、锂离子电池用正极以及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池的正极活性物质一般使用含锂的过渡金属氧化物。具体地说，有钴酸锂(LiCoO₂)、镍酸锂(LiNiO₂)、锰酸锂(LiMn₂O₄)等，为了改善特性(提高容量、循环特性、保存特性、降低内阻、倍率特性)和提高安全性，正在推进把它们进行复合化的技术。对于车载用和负载平衡用这样的大型用途的锂离子电池，要求其具有与至今为止的手机用及个人计算机用的锂离子电池不同的特性。

以往采用了各种方法以改善电池特性，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：将用Li_xNi_1-yM_yO_2-δ(0.8≦x≦1.3，0＜y≦0.5，M表示从由Co、Mn、Fe、Cr、V、Ti、Cu、Al、Ga、Bi、Sn、Zn、Mg、Ge、Nb、Ta、Be、B、Ca、Sc以及Zr构成的组中选择的至少一种元素，δ相当于氧缺陷量或氧过剩量，表示为－0.1＜δ＜0.1)的组成表示的锂镍复合氧化物通过分级机，按平衡分离粒径Dh＝1～10μm将所述锂镍复合氧化物分离成粒径大的和粒径小的，按重量比0：100～100：0混合粒径大的锂镍复合氧化物和粒径小的锂镍复合氧化物。此外，专利文献1中记载了可以容易地制造倍率特性和容量具有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：日本专利公报第4175026号

发明内容

本发明要解决的技术问题

专利文献1中记载的锂镍复合氧化物虽然是在其组成式中为氧量过剩的物质，但是尽管如此，作为高质量的锂离子电池用正极活性物质仍有改进的余地。

因此，本发明的目的是提供具有良好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的结果发现，正极活性物质的氧量与电池特性之间存在密切的相关关系。即，本发明人发现了，当正极活性物质的氧量为某个值以上时，可以得到良好的电池特性。

此外本发明人还发现了，正极活性物质的水分含量以及吸湿量与电池特性之间存在密切的相关关系。即，本发明人发现了，当正极活性物质的水分含量为某个值以下时、以及当正极活性物质的吸湿量为某个值以下时，可以得到特别好的电池特性。

在所述认识的基础上完成的本发明的一个方面提供一种锂离子电池用正极活性物质，其由组成式：Li(Li_xNi_1-x-yM_y)O_2+α表示，在所述组成式中，M是从Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Ga、Ge、Al、Bi、Sn、Mg、Ca、B和Zr中选择的一种以上，0≦x≦0.1，0＜y≦0.7，α＞0，在300℃下通过卡尔费歇尔滴定法测量到的水分含量为1100ppm以下。

本发明的锂离子电池用正极活性物质在一个实施方式中，在300℃下通过卡尔费歇尔滴定法测量到的水分含量为800ppm以下。

本发明的锂离子电池用正极活性物质在另外的实施方式中，M为从Mn和Co中选择的一种以上。

本发明的锂离子电池用正极活性物质在另外的实施方式中，在组成式中，α＞0.05。

本发明的锂离子电池用正极活性物质在另外的实施方式中，在组成式中，α＞0.1。

本发明的锂离子电池用正极活性物质在另外的实施方式中，在150℃下通过卡尔费歇尔滴定法测量到的水分含量为300ppm以下。

本发明的锂离子电池用正极活性物质在另外的实施方式中，在150℃下通过卡尔费歇尔滴定法测量到的水分含量为200ppm以下。

本发明的锂离子电池用正极活性物质在另外的实施方式中，在300℃下通过卡尔费歇尔滴定法测量到的水分含量与在150℃下通过卡尔费歇尔滴定法测量到的水分含量之差为100～500ppm。

本发明的锂离子电池用正极活性物质在另外的实施方式中，在300℃下通过卡尔费歇尔滴定法测量到的水分含量与在150℃下通过卡尔费歇尔滴定法测量到的水分含量之差为100～130ppm。