[发明专利]锂离子二次电池

权利要求书

1.一种锂离子二次电池，具备正极集电体、正极活性物质层、负极集电体和负极活性物质层，所述正极活性物质层保持于所述正极集电体且含有正极活性物质粒子，所述负极活性物质层保持于所述负极集电体且含有由石墨材料构成的负极活性物质粒子，

所述正极活性物质粒子具有由层状的锂过渡金属氧化物构成的壳部、在所述壳部的内部形成的中空部、和贯通所述壳部的贯通孔，

所述正极活性物质层的密度A为1.80g/cm³≤A≤2.35g/cm³，

所述负极活性物质层的密度B为0.95g/cm³≤B≤1.25g/cm³。

2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，在所述正极活性物质层的任意截面中，将所述壳部的内侧面的任意位置的所述壳部厚度设为从该壳部的内侧面的任意位置到所述壳部的外侧面的最短距离时，所述正极活性物质层中所述壳部的厚度平均为3.0μm以下。

3.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池，其中，所述正极活性物质层中所述正极活性物质粒子的粒子空孔率平均为15％以上。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的锂离子二次电池，其中，所述壳部的厚度为0.1μm以上。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的锂离子二次电池，其中，所述正极活性物质层中所述锂过渡金属氧化物的一次粒子的长径平均为0.8μm以下。

6.根据权利要求5所述的锂离子二次电池，其中，所述锂过渡金属氧化物的一次粒子的长径为0.2μm以上。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的锂离子二次电池，其中，所述正极活性物质层中所述贯通孔的开口宽度平均为0.01μm～2.0μm。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的锂离子二次电池，其中，所述锂过渡金属氧化物含有Ni、Co和Mn中的至少一种金属元素。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的锂离子二次电池，其中，所述锂过渡金属氧化物含有Ni、Co和Mn。

10.根据权利要求9所述的锂离子二次电池，其中，所述锂过渡金属氧化物为Li_1+xNi_yCo_zMn_(1－y－z)M_γO₂，

其中，0≤x≤0.2、0.1＜y＜0.9、0.1＜z＜0.4、0≤γ≤0.03，

所述M是选自Zr、W、Mg、Ca、Na、Fe、Cr、Zn、Si、Sn、Al、B和F中的至少一种的添加物。

11.根据权利要求8～10中任一项所述的锂离子二次电池，其中，所述锂过渡金属氧化物含有W，将Ni、Co和Mn的合计摩尔数m_MT以摩尔百分率计设为100摩尔％时，所述W的含量m_MA为0.05摩尔％～2摩尔％。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的锂离子二次电池，其中，所述正极活性物质层除了含有所述正极活性物质粒子以外，还含有导电材料和PVDF，所述正极活性物质粒子为86质量％～94质量％，所述导电材料为6质量％～10质量％，所述PVDF为1质量％～4质量％。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的锂离子二次电池，其中，所述负极活性物质层的所述负极活性物质粒子为97质量％～99质量％。

14.根据权利要求1～13中任一项所述的锂离子二次电池，其中，所述正极活性物质粒子是利用如下制造方法制造的正极活性物质粒子，所述制造方法包含如下工序：

原料氢氧化物生成工序，向过渡金属化合物的水性溶液供给铵离子，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中的至少一种；

混合工序，混合所述过渡金属氢氧化物和锂化合物来制备未烧制的混合物；以及，

烧制工序，将所述混合物烧制而得到所述活性物质粒子。

15.根据权利要求1～14中任一项所述的锂离子二次电池，用作车辆的驱动用电源。