[发明专利]非水电解质二次电池正极活性物质及制造方法、及使用正极活性物质的非水电解质二次电池有效
申请号: | 201880071241.1 | 申请日: | 2018-07-31 |
公开(公告)号: | CN111295786B | 公开(公告)日: | 2023-10-17 |
发明(设计)人: | 大下宽子;渔师一臣;相田平;山地浩司;冈田治朗 | 申请(专利权)人: | 住友金属矿山株式会社 |
主分类号: | H01M4/525 | 分类号: | H01M4/525;H01M4/1391;H01M4/505;H01M10/052 |
代理公司: | 隆天知识产权代理有限公司 72003 | 代理人: | 陈曦;向勇 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 水电 二次 电池 正极 活性 物质 制造 方法 使用 | ||
本发明提供一种锂‑镍‑锰‑钴复合氧化物及其制造方法以及使用该复合氧化物并且在调制膏时不会产生凝胶化问题的正极活性物质,对于该锂‑镍‑锰‑钴复合氧化物而言,使锂原料与金属复合氢氧化物的反应性提高,即使不进行水洗处理,在装入锂离子二次电池时也能得到很高的低温输出特性。本发明是一种非水系电解质二次电池用正极活性物质,其特征在于,其是由包含锂、镍、锰、钴的一次粒子凝聚而成的二次粒子所构成的锂金属复合氧化物粉末、或者是由前述一次粒子与二次粒子两者构成的锂金属复合氧化物粉末,前述二次粒子内部主要包含实心结构,锂金属复合氧化物粉末的浆料pH为11.5以下,溶解性锂含有率为0.5质量%以下,比表面积为1.0~2.0m2/g。
技术领域
本发明涉及非水系电解质二次电池用正极活性物质及其制造方法、以及使用了正极活性物质的非水系电解质二次电池。
背景技术
近年来,随着智能手机、平板电脑终端以及笔记本型计算机等便携式电子设备的普及,以具有高能量密度的小型且轻量的非水系电解质二次电池为代表,作为混合动力汽车、电动汽车用电池,高输出功率二次电池的开发需求正在扩大。
作为能够满足这些需求的二次电池,可举出锂离子二次电池。锂离子二次电池由正极和负极、以及电解液等构成,正极和负极的活性物质使用能脱出和嵌入锂的材料。锂离子二次电池的研究与开发目前正在积极地进行,其中,将层状或尖晶石型的锂金属复合氧化物用于正极材料的锂离子二次电池能获得4V级别的高电压,因此,作为具有高能量密度的电池,其实用化正在加以推进。
作为至今为止主要提出的正极材料,能够列举相对容易合成的锂钴复合氧化物(LiCoO2)、使用了比钴更廉价的镍的锂镍复合氧化物(LiNiO2)、以及锂-镍-锰-钴复合氧化物(LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2)、使用了锰的锂-锰复合氧化物(LiMn2O4)等。
其中,关于锂-镍-锰-钴复合氧化物,其作为电池容量的循环特性良好、低电阻且能获得高输出功率的材料受到瞩目,近年来,也适合于搭载空间受限的电动汽车用电源、混合动力车用电源,作为车载用电源受到重视。
作为这种正极材料进一步高输出功率化的技术,例如,在专利文献1中提出了使含有钨及锂的微粒形成于构成锂金属复合氧化物的一次粒子表面,使电池的正极电阻降低从而使输出特性提高的方案。但是,钨的稀缺价值高,属于稀有金属,因此容易导致正极活性物质的成本高。
另外,在专利文献2中提出了对锂金属复合氧化物实施水洗处理的方案,由于与金属复合氢氧化物未反应的多余的锂被洗掉,因此,初始放电容量、热稳定性提高。然而,由于进行水洗处理,存在以下缺陷:锂金属复合氧化物的表面受损,连必要的锂也会溶出,输出特性变差。
而且,在专利文献3中提出了一种非水系电解质二次电池用正极活性物质,其包含由平均粒径为0.05~1.0μm的粒子构成且振实密度(TD)为0.8~3.0g/cm3的正极活性物质,相对于正极活性物质粉末100重量份含有导电剂5~20重量份、粘合剂0.5~10重量份以及溶剂10~120重量份。通过将这种微粒用作正极活性物质粉末,能够提高相当于与电解液的反应面积的比表面积从而提高输出特性。然而,需要与比表面积成比例地添加许多导电助剂来确保导电性,相应地能量密度会下降,因此,需要开发能够解决该问题的技术。
另外,作为增加比表面积而使输出特性提高的技术,在专利文献4中提出了一种正极活性物质,正极活性物质表面具有多孔性结构,比表面积为1800~2500m2/g,在700℃以下的温度条件下进行热处理。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于住友金属矿山株式会社,未经住友金属矿山株式会社许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201880071241.1/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇:处理图像的方法和装置
- 下一篇:坐式家具支承装置