锂二次电池用的正极材料制造技术

提供能够降低锂二次电池的电阻的正极材料。在此公开的锂二次电池用的正极材料，包含：具有层状结构的正极活性物质粒子；和配置于上述正极活性物质粒子表面的选自锂传导体和电子传导体中的至少1种传导体。在上述正极材料包含上述锂传导体的情况下，配置于上述正极活性物质粒子的(003)面以外的面上的上述锂传导体相对于上述锂传导体的总量的比例为50％以上且100％以下。在上述正极材料包含上述电子传导体的情况下，配置于上述正极活性物质粒子的(003)面上的上述电子传导体相对于上述电子传导体的总量的比例为50％以上且100％以下。

Cathode Materials for Lithium Secondary Batteries

A cathode material capable of reducing the resistance of lithium secondary batteries is provided. The cathode materials for lithium secondary batteries disclosed herein include: positive active material particles with layered structure; and at least one conducting body selected from lithium conducting body and electron conducting body disposed on the surface of the positive active material particles. When the cathode material contains the lithium conductor, the ratio of the lithium conductor on the surface other than the (003) surface of the cathode active material particle to the total lithium conductor is more than 50% and less than 100%. When the cathode material contains the above-mentioned electron conductors, the ratio of the above-mentioned electron conductors on the (003) surface of the above-mentioned positive active material particles to the total amount of the above-mentioned electron conductors is more than 50% and less than 100%.

【技术实现步骤摘要】
锂二次电池用的正极材料
本专利技术涉及锂二次电池用的正极材料。
技术介绍
近年来，锂二次电池被很好地用于个人电脑、便携式终端等的便携式电源、电动汽车(EV)、混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHV)等的车辆驱动用电源等。对于锂二次电池，随着其普及，希望进一步高性能化。一般地，在锂二次电池的正极中使用能够吸藏和放出锂离子的正极活性物质。已知为了提高锂二次电池的性能而将正极活性物质粒子用锂传导体或电子传导体被覆的技术(例如参照专利文献1和2)。在先技术文献专利文献专利文献1：日本专利申请公开第2014-022204号公报专利文献2：日本专利申请公开第2001-202960号公报
技术实现思路
本专利技术人进行了深入研究，结果发现：就将正极活性物质粒子用锂传导体或电子传导体被覆的现有技术的正极材料而言，在使用其构建的锂二次电池的电阻降低方面尚有改善的余地。因此，本专利技术的目的是提供能够降低锂二次电池的电阻的正极材料。在此公开的锂二次电池用的正极材料，包含：具有层状结构的正极活性物质粒子、和配置于上述正极活性物质粒子的表面的、选自锂传导体和电子传导体中的至少1种传导体。在上述正极材料包含上述锂传导体的情况下，配置于上述正极活性物质粒子的(003)面以外的面上的上述锂传导体相对于上述锂传导体的总量的比例为50％以上且100％以下。在上述正极材料包含上述电子传导体的情况下，配置于上述正极活性物质粒子的(003)面上的上述电子传导体相对于上述电子传导体的总量的比例为50％以上且100％以下。根据这样的构成，锂传导体较多地被配置于锂离子出入的、(003)面以外的面上。或者，电子传导体较多地被配置于锂离子不出入的(003)面上。其结果，能够降低锂二次电池的电阻。在此公开的锂二次电池用的正极材料的优选的一个方式中，配置于上述正极活性物质粒子的(003)面以外的面上的上述锂传导体相对于上述锂传导体的总量的比例为70％以上且100％以下。根据这样的构成，电池电阻降低效果变得特别高。在此公开的锂二次电池用的正极材料的优选的一个方式中，配置于上述正极活性物质粒子的(003)面上的上述电子传导体相对于上述电子传导体的总量的比例为70％以上且100％以下。根据这样的构成，电池电阻降低效果变得特别高。在此公开的锂二次电池用的正极材料的优选的一个方式中，上述正极材料包含上述锂传导体和上述电子传导体这两者。根据这样的构成，能得到协同效应，电池电阻降低效果变得极高。在此公开的锂二次电池用的正极材料的优选的一个方式中，上述电子传导体为用ABO3-δ表示的钙钛矿型氧化物(式中，A为La与选自Ca、Sr和Ba中的至少1种元素的组合，B为Co与选自Mn和Ni中的至少1种元素的组合，δ为用于得到电中性的氧缺位值(oxygendeficiencyvalue))。根据这样的构成，电池电阻降低效果变得特别高。在此公开的锂二次电池用的正极材料的制造方法，包括：准备具有层状结构的正极活性物质粒子、和选自具有负电荷的锂传导体和具有正电荷的电子传导体中的至少1种传导体的工序；和将上述正极活性物质粒子和上述传导体混合的工序。根据这样的构成，能够效率好地制造发挥电池电阻降低效果的上述的锂二次电池用的正极材料。附图说明图1是示意性表示使用本专利技术的一个实施方式涉及的正极材料构建的锂二次电池的构成的截面图。图2是表示使用本专利技术的一个实施方式涉及的正极材料构建的锂二次电池的卷绕电极体的构成的示意图。附图标记说明20卷绕电极体30电池壳36安全阀42正极端子42a正极集电板44负极端子44a负极集电板50正极片(正极)52正极集电体52a正极活性物质层非形成部分54正极活性物质层60负极片(负极)62负极集电体62a负极活性物质层非形成部分64负极活性物质层70隔板片(隔板)100锂二次电池具体实施方式以下，说明本专利技术的实施方式。再者，在本说明书中特别言及的事项以外的实施本专利技术所必需的事项(例如，不对本专利技术赋予特征的锂二次电池用的正极材料的一般的构成)，可作为基于该领域的现有技术的技术人员的设计事项来把握。本专利技术能够基于本说明书中所公开的内容和该领域的技术常识来实施。另外，在以下的附图中，对起相同作用的构件·部位标记相同的标记来进行说明。另外，各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)并不反映实际的尺寸关系。本实施方式涉及的锂二次电池用的正极材料，包含：具有层状结构的正极活性物质粒子；和配置于该正极活性物质粒子的表面的选自锂传导体和电子传导体中的至少1种传导体。在本实施方式涉及的正极材料包含该锂传导体的情况下，配置于该正极活性物质粒子的(003)面以外的面上的该锂传导体(b)相对于该锂传导体的总量(a)的比例(b/a×100)为50％以上且100％以下。在该正极材料包含该电子传导体的情况下，配置于该正极活性物质粒子的(003)面上的该电子传导体(d)相对于该电子传导体的总量(c)的比例为50％以上且100％以下。在本实施方式涉及的正极材料中使用的正极活性物质粒子，具有层状晶体结构，其典型例是层状的锂过渡金属复合氧化物的粒子。该锂过渡金属复合氧化物包含锂元素、和1种或2种以上的过渡金属元素。优选：锂过渡金属复合氧化物包含作为过渡金属元素的Ni、Co、Mn之中的至少1种。作为锂过渡金属复合氧化物的典型例，可列举锂镍系复合氧化物、锂钴系复合氧化物、锂镍锰系复合氧化物、锂镍钴锰系复合氧化物、锂镍钴铝系复合氧化物、锂铁镍锰系复合氧化物等。再者，在本说明书中，“锂镍钴锰系复合氧化物”是：除了以Li、Ni、Co、Mn、O为构成元素的氧化物以外，也包括还包含这些构成元素以外的1种或2种以上的添加性元素的氧化物的术语。作为该添加性元素的例子，可列举Mg、Ca、Al、Ti、V、Cr、Si、Y、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Na、Fe、Zn、Sn等过渡金属元素和典型金属元素等。另外，添加性元素也可以为B、C、Si、P等半金属元素、S、F、Cl、Br、I等非金属元素。这对于上述的锂镍系复合氧化物、锂钴系复合氧化物、锂镍锰系复合氧化物、锂镍钴铝系复合氧化物、锂铁镍锰系复合氧化物等也同样。作为锂过渡金属复合氧化物，优选具有用下式(I)表示的组成的锂过渡金属复合氧化物。Li1+uNixCoyMnzMtO2(I)式(I)中，u、x、y、z和t满足-0.1≤u≤0.5、0.3≤x≤0.9、0≤y≤0.55、0≤z≤0.55、0≤t≤0.1、和x+y+z+t＝1。M为选自Mg、Ca、Al、Ti、V、Cr、Si、Y、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta和W中的至少1种元素。其中，优选x、y、z为大致相同的程度(即，Ni、Co、Mn的组成比大致相等)。具体而言，优选为0.3≤x≤0.5、0.20≤y≤0.4、0.20≤z≤0.4。另外，优选为t＝0。此时，锂过渡金属复合氧化物的能量密度高，热稳定性也优异。因此，能够以更高的水平发挥本专利技术的效果。由于正极活性物质粒子具有层状结构，因此在正极活性物质粒子的表面存在(003)面、和(003)面以外的面(例如(101)面、(104)面等)。在具有层状结构的正极活性物质粒子中，基本上在(003)面以外的面进行锂离子的出入，在(003)面不进行锂离子的出入。再者，能够按照公知方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂二次电池用的正极材料，其特征在于，包含：具有层状结构的正极活性物质粒子；和配置于所述正极活性物质粒子的表面的选自锂传导体和电子传导体中的至少1种传导体，在所述正极材料包含所述锂传导体的情况下，配置于所述正极活性物质粒子的(003)面以外的面上的所述锂传导体相对于所述锂传导体的总量的比例为50％以上且100％以下，在所述正极材料包含所述电子传导体的情况下，配置于所述正极活性物质粒子的(003)面上的所述电子传导体相对于所述电子传导体的总量的比例为50％以上且100％以下。

【技术特征摘要】
2017.11.16 JP 2017-2209381.一种锂二次电池用的正极材料，其特征在于，包含：具有层状结构的正极活性物质粒子；和配置于所述正极活性物质粒子的表面的选自锂传导体和电子传导体中的至少1种传导体，在所述正极材料包含所述锂传导体的情况下，配置于所述正极活性物质粒子的(003)面以外的面上的所述锂传导体相对于所述锂传导体的总量的比例为50％以上且100％以下，在所述正极材料包含所述电子传导体的情况下，配置于所述正极活性物质粒子的(003)面上的所述电子传导体相对于所述电子传导体的总量的比例为50％以上且100％以下。2.根据权利要求1所述的锂二次电池用的正极材料，配置于所述正极活性物质粒子的(003)面以外的面上的所述锂传导体相对于所述锂传导体的总量的比例为70％以上且100％以下。...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉浦隆太，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP