[发明专利]锂离子二次电池、正极活性物质和其制造方法

权利要求书

1.锂离子二次电池用正极活性物质，其包含由下述式(1)表示的锂复合化合物的一次粒子和上述锂复合化合物的一次粒子聚集而成的二次粒子，

上述一次粒子的平均粒径D₁和上述二次粒子的平均粒径D₂之比D₁/D₂为0.006以上且0.25以下，

比表面积为0.2m²/g以上且1.0m²/g以下，

碳酸锂的量为0.086质量％以上0.3质量％以下，

上述二次粒子的破坏强度为40MPa以上，

上述二次粒子的长宽比为0.6以上且1.0以下，

上述二次粒子的通过水银压入法求出的细孔径0.1μm以上且0.5μm以下的范围内的开气孔容积率为不到7％，

Li_1+aNi_xCo_yM1_1-x-y-zM2_zO_2+α···(1)

其中，上述式(1)中，M1为选自Mn和Al中的至少一种元素，M2为选自Mg、Ti、Zr、Mo和Nb中的至少一种元素，a、x、y、z和α是满足0.02≤a≤0.2、0.7≤x＜1.0、0≤y＜0.3、0≤z≤0.25、0＜1-x-y-z＜0.3、-0.2≤α≤0.2的数。

2.权利要求1所述的锂离子二次电池用正极活性物质，其中，碳酸锂的量为0.15质量％以下，上述二次粒子的破坏强度为60MPa以上。

3.权利要求1或权利要求2所述的锂离子二次电池用正极活性物质，其中，上述二次粒子的长宽比为0.92以上且0.95以下。

4.权利要求1或权利要求2所述的锂离子二次电池用正极活性物质，其中，水分率为500ppm以下。

5.权利要求1至权利要求4的任一项所述的锂离子二次电池用正极活性物质的制造方法，其具有：

混合工序，将碳酸锂和分别包含下述式(1)中的Li以外的金属元素的化合物混合，得到混合物；和

烧成工序，烧成上述混合物，得到由下述式(1)表示的锂复合化合物；

上述烧成工序具有：

第一热处理工序，将上述混合物在200℃以上且400℃以下的热处理温度下热处理0.5小时以上且5小时以下，得到第一前体；

第二热处理工序，将上述第一前体在450℃以上且800℃以下的热处理温度下、在气氛的二氧化碳浓度为5％以下的氧化性气氛下热处理0.5小时以上且50小时以下，使碳酸锂的92质量％以上反应，得到第二前体；

第三热处理工序，将上述第二前体在755℃以上且900℃以下的热处理温度下、在气氛的二氧化碳浓度为5％以下的氧化性气氛下热处理0.5小时以上且50小时以下，得到上述锂复合化合物；和

封入工序，在上述烧成工序后，将碳酸锂的量为0.086质量％以上0.3质量％以下且使水分率成为了500ppm以下的锂复合化合物封入非活性气体气氛或高真空度的减压气氛的保存用容器；

Li_1+aNi_xCo_yM1_1-x-y-zM2_zO_2+α···(1)

其中，上述式(1)中，M1为选自Mn和Al中的至少一种元素，M2为选自Mg、Ti、Zr、Mo和Nb中的至少一种元素，a、x、y、z和α是满足0.02≤a≤0.2、0.7≤x＜1.0、0≤y＜0.3、0≤z≤0.25、0＜1-x-y-z＜0.3、-0.2≤α≤0.2的数。

6.权利要求5所述的锂离子二次电池用正极活性物质的制造方法，其中，在上述烧成工序后，进一步具有水洗上述锂复合化合物的水洗工序和将经水洗的上述锂复合化合物干燥的干燥工序，

在上述干燥工序后，将碳酸锂的量为0.3质量％以下且使水分率成为了500ppm以下的锂复合化合物封入上述保存用容器。