[发明专利]锂离子二次电池用正极活性物质、锂离子二次电池用正极活性物质的制造方法、锂离子二次电池

说明书

一种锂离子二次电池用正极活性物质，含有锂复合氧化物的颗粒，该锂复合氧化物含有Li、Ni、Mn、Zr、及添加元素M(M)，以物质量之比计，Li、Ni、Mn、Zr、及添加元素M(M)的比例为Li：Ni：Mn：Zr：M＝a：b：c：d：e(0.95≤a≤1.20，0.70≤b≤0.98，0.01≤c≤0.20，0.0003≤d≤0.01，0.01≤e≤0.20，添加元素M为从Co、W、Mo、V、Mg、Ca、Al、Ti、及Ta中选出的1种以上的元素)，其中，锂复合氧化物的根据基于X射线衍射图谱而算出的晶格常数a、c所求出的单位晶格体积为以上且以下，(003)面的峰强度与(104)面的峰强度之比为1.70以上。

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池用正极活性物质、锂离子二次电池用正极活性物质的制造方法、及锂离子二次电池。

背景技术

近年，随着手机、手提电脑等便携式电子设备的普及，具有高能量密度和耐久性的小型且轻量的二次电池的开发的需求日益增加。此外，作为电动工具和以混合动力车为首的电动车用的电池，高输出的二次电池的开发的需求也日益增加。另外，还期待一种除了上述所要求的特性之外即使反复使用也难以发生劣化且具有高耐久性的二次电池。

作为可满足这样的要求的二次电池，存在锂离子二次电池。就锂离子二次电池而言，由负极、正极、电解质等构成，作为负极和正极的活性物质，使用了可使锂脱离和插入的材料。锂离子二次电池如上所述具有较高的能量密度、输出特性、及耐久性。

目前正在潜心地对锂离子二次电池进行研究和开发，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可获得4V等级的较高的电压，由此正在作为具有高能量密度的电池而实用化。

作为这样的锂离子二次电池的正极材料，现在已经提出了比较容易进行合成的锂钴复合氧化物(LiCoO₂)、使用了价格比钴还便宜的镍的锂镍复合氧化物(LiNiO₂)、锂镍钴锰复合氧化物(LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂)、使用了锰的锂锰复合氧化物(LiMn₂O₄)、锂镍锰复合氧化物(LiNi_0.5Mn_0.5O₂)等锂复合氧化物。

另外，锂离子二次电池还存在电池的使用过程中电解质的分解等会导致生成气体的情况。由此，已经对可将电池内部所生成的气体排除至体系外的电池模块等进行了研究。

例如，专利文献1中提出了一种电池模块，具有内侧含有电极、活性物质、电解质等的电池要素且被包覆膜进行了密封的电池、及对该电池进行收纳的外壳(Case)，其特征在于，上述外壳具有对电池的正面或一部分进行支撑的结构，并且上述外壳具有突起物，该突起物具有从前端通至外壳外部的贯通孔。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-168410号公报

发明内容

[发明要解决的课题]

尽管对这样地通过在电池模块中增设部件以将电池内部所生成的气体排除至体系外的方法进行了研究，但是，从降低成本并提高电池的稳定性的观点出发，需要一种在应用于锂离子二次电池的情况下可对该气体的生成进行抑制的锂离子二次电池用正极活性物质。

此外，从锂离子二次电池的高性能化的观点来看，还需要一种在应用于锂离子二次电池的情况下可提高循环特性(Cycle characteristics)的锂离子二次电池用正极活性物质。由此，需要一种在应用于锂离子二次电池的情况下可抑制气体的生成并还可提高循环特性的锂离子二次电池用正极活性物质。