[发明专利]非水电解质二次电池用正极和具备该电极的非水电解质二次电池、以及模块或电池系统

说明书

本发明提供电池容量得到改善并且具有优异的循环特性的非水电解质二次电池用正极。本发明使用一种非水电解质二次电池用正极，其为具备正极活性物质层的非水电解质二次电池用正极，所述正极活性物质层包含表面的至少一部分被碳包覆的正极活性物质，其中，所述正极活性物质至少包含磷酸铁锂，在基于激光衍射散射法的所述正极活性物质的粒度分布中，设为D90‑D10＝X的情况下，X为1以上10以下，并且在通过STEM‑EELS法对所述正极活性物质表面进行分析的情况下，在280～290eV的范围内存在峰。

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池用正极。此外，本发明涉及：具备该电极的非水电解质二次电池、由该电池构成的模块或电池系统。

背景技术

锂离子二次电池在现在实际使用的二次电池中具有最高的能量密度，可得到较高的电压，因此广泛用于笔记本电脑、移动电话等的电池。锂离子电池，通常而言，由正极、电解质、负极和配置在正极和负极之间的分离膜(隔膜)构成。作为正极，使用了：使包含锂离子的正极活性物质、导电助剂和有机粘合剂等构成的电极合剂固着在金属箔(集电体)的表面而得到的。

作为锂离子电池中使用的正极活性物质，实际使用了：钴酸锂(LiCoO₂)类、镍酸锂(LiNiO₂)类、锰酸锂(LiMn₂O₄)类、铁磷酸锂(LiFePO₄)类等的锂过渡金属复合氧化物。然而，这些锂过渡金属复合氧化物，由于反复进行充放电，而存在容量、循环特性等的电池性能降低这样的问题。此外，铁磷酸锂等的正极活性物质的电阻较高，因此低电阻化带来的性能改善也是重要的课题。

作为改善这样的问题的方法，报道了用碳包覆正极活性物质是有效的。例如，文献1(I.Belharouak,C.Johnson,K.Amine,Synthesis and electrochemic al analysis ofvapor-deposited carbon-coated LiFePO₄，Electrochemistry Com munications,Volume7,Issue 10,October 2005,Pages 983-988)中，报道了用碳包覆磷酸铁类活性物质的表面，从而改善磷酸铁锂的电池容量，但是仍然需要进一步改善电池容量、循环特性。

发明内容

通过用碳包覆至少包含磷酸铁锂的正极活性物质的表面，而改善电池容量，但是为了进一步改善非水电解质二次电池的电池容量，而延长粉碎时间并减小正极活性物质的粒径的情况下，存在包覆的碳的一部分发生剥离，电池容量反而降低的问题。

因此，本发明的目的在于：提供在具备包含表面的至少一部分被碳包覆的正极活性物质的正极活性物质层的非水电解质二次电池用正极中，非水电解质二次电池的电池容量进一步得到改善，并且具有优异的循环特性的非水电解质二次电池用正极和具备该正极的非水电解质二次电池。

本发明人为了解决所述问题而深入研究的结果，得到了下述知识：通过使用下述非水电解质二次电池用正极，可得到电池容量进一步得到改善，并且具有优异的循环特性的非水电解质二次电池，其中，就所述非水电解质二次电池用正极而言，在具备包含表面的至少一部分被碳包覆的正极活性物质的正极活性物质层的非水电解质二次电池用正极中，所述正极活性物质至少包含磷酸铁锂，在基于激光衍射散射法的所述正极活性物质的粒度分布中，设为D90-D10＝X的情况下，X为1以上10以下，并且在通过STEM-EELS法对所述正极活性物质表面进行分析的情况下，在280～290eV的范围内存在峰。本发明基于上述知识而完成。即，本发明的主旨如下所述。

[1]一种非水电解质二次电池用正极，其为具备正极活性物质层的非水电解质二次电池用正极，所述正极活性物质层包含表面的至少一部分被碳包覆的正极活性物质，其中，

所述正极活性物质至少包含磷酸铁锂，