本发明专利技术的目的在于，提供输出功率特性优异的非水电解质二次电池用正极和非水电解质二次电池。该非水电解质二次电池用正极的特征在于，其具备正极集电体、和形成于该正极集电体的至少一面的正极合剂层，所述正极合剂层中含有LiNi0.55Co0.20Mn0.25O2所示的镍钴锰酸锂的颗粒(3)、固着于该镍钴锰酸锂(3)的颗粒的表面的羟基氧化铒(1)、附着于上述镍钴锰酸锂(3)的颗粒表面的三氧化钨(2)、和粘结剂。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的目的在于，提供输出功率特性优异的非水电解质二次电池用正极和非水电解质二次电池。该非水电解质二次电池用正极的特征在于，其具备正极集电体、和形成于该正极集电体的至少一面的正极合剂层，所述正极合剂层中含有LiNi0.55Co0.20Mn0.25O2所示的镍钴锰酸锂的颗粒(3)、固着于该镍钴锰酸锂(3)的颗粒的表面的羟基氧化铒(1)、附着于上述镍钴锰酸锂(3)的颗粒表面的三氧化钨(2)、和粘结剂。【专利说明】非水电解质二次电池用正极及非水电解质二次电池
本专利技术涉及非水电解质二次电池用正极以及使用了该正极的非水电解质二次电 池。
技术介绍
非水电解质二次电池作为小型、轻量、大容量的电池，被广泛用作便携式设备的电 源。进而，最近作为电动工具、电动汽车等动力用电源得到关注，估计用途进一步扩大。对 于这种动力用电源而言，要求能够长时间使用的高容量化、比较短时间内释放大电流的大 电流放电特性的提高。特别是电动工具、电动汽车等用途中，需要维持大电流放电特性并且 达成高容量化。 在此，作为达成电池的高容量化的手法，可列举出通过提高充电电压来扩大能够 使用的电压范围的手法。但是，提高充电电压的情况下，正极活性物质的氧化力增强。另外， 正极活性物质由于含有具有催化性的过渡金属（例如Co、Mn、Ni、Fe等），因此发生电解液 的分解反应等，存在阻碍大电流放电的覆膜形成于正极活性物质的表面的问题。考虑到此， 提出了以下所示的提案。 (1)通过使用表面含有镧原子的正极活性物质，抑制与电解液的分解反应的提案 (参照下述专利文献1)。 (2)在作为正极活性物质的尖晶石型的锂锰氧化物表面修饰含有钨的氧化物，来 提高大电流放电特性的提案（参照下述专利文献2)。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2008-226495号公报 专利文献2 :日本特开2005-320184号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问是页 但是，（1)所示的提案中，虽然可以某种程度抑制与电解液的分解反应，但是不能 提高大电流放电特性。 另外，（2)所示的提案中，充电至高的电压的情况下，在正极活性物质表面形成成 为电阻层的覆膜，因此不能飞跃性地提高大电流放电特性。 用于解决问题的方案 本专利技术的特征在于，其具备正极集电体、和形成于该正极集电体的至少一面的正 极合剂层，上述正极合剂层中含有正极活性物质、含钨的氧化物、和粘结剂，所述正极活性 物质含有具有层状结构、表面固着有稀土类的化合物的含锂过渡金属氧化物的颗粒。 专利技术的效果 根据本专利技术，发挥大电流放电特性飞跃性地提高的优异的效果。 【专利附图】【附图说明】 图1为表示本专利技术的实施方式的正极活性物质的说明图。 图2为三极式试验电池单元的说明图。 【具体实施方式】 本专利技术的特征在于，其具备正极集电体、和形成于该正极集电体的至少一面的正 极合剂层，上述正极合剂层中含有正极活性物质、含钨的氧化物、和粘结剂，所述正极活性 物质含有具有层状结构、表面固着有稀土类的化合物的含锂过渡金属氧化物的颗粒。 若如上述构成那样，在具有层状结构的含锂过渡金属氧化物的颗粒表面存在稀土 类的化合物，并且正极合剂层中含有含钨的氧化物，则即使充电至高的电压的情况下，形成 于正极活性物质的颗粒表面的覆膜的锂离子透过性和导电性也会提高。即，若为上述构成 则可以改质正极活性物质表面，因此，即使充电至高的电压的情况下，正极活性物质与非水 电解质的界面中的锂离子的嵌入、脱出反应也会得到促进，由此，大电流放电特性提高。需 要说明的是，这种作用效果在含钨的氧化物与稀土类的化合物靠近的情况下更容易表现出 来。因此，上述含钨的氧化物特别优选附着于上述含锂过渡金属氧化物的颗粒的表面。 需要说明的是，仅在含锂过渡金属氧化物的颗粒的表面固着稀土类的化合物或者 仅在正极合剂层中存在含钨的氧化物时，大电流放电特性不会提高。 仅在含锂过渡金属氧化物的颗粒的表面固着稀土类的化合物的情况下，在正极活 性物质表面形成覆膜时，对于电解液施加大的分解过电压。因此，正极活性物质中的电解液 接触面的结构被破坏、或者形成于正极活性物质表面的覆膜的绝对量增大（在正极活性物 质的表面形成过量的覆膜）。其结果，正极活性物质与非水电解质界面中的锂离子的嵌入、 脱出反应受到阻碍。另外，仅在正极合剂层中存在含钨的氧化物时，含钨的氧化物形成电 阻，因此，正极合剂层中的离子迁移、电子传导性降低。 与此相对，若在含锂过渡金属氧化物的颗粒的表面固着稀土类的化合物，并且正 极合剂层中存在含钨的氧化物（特别是在稀土类的化合物的附近存在含钨的氧化物），则 由于含钨的氧化物发挥作为催化剂的作用，因此在含锂过渡金属氧化物的表面形成薄而致 密、且锂离子透过性优异的覆膜的同时，所形成的覆膜的稳定性、电子导电性提高。这种作 用效果认为是通过存在稀土元素的化合物和含钨的氧化物而实现的特有的作用效果，认为 是由于，稀土元素具有4f轨道等，因此具有高的吸电子性。另外认为，通过发挥这种特有的 作用效果，大电流放电特性提高。 另外，如上所述，含钨的氧化物优选附着（包括固着）于含锂过渡金属氧化物的颗 粒的表面，制作这种构成的含锂过渡金属氧化物时，如上述专利文献2中所记载，不优选使 用烧结法（400?700°C下进行热处理）。这基于以下所示的理由。 如本专利技术所述，作为含锂过渡金属氧化物，使用具有层状结构的含锂过渡金属氧 化物的情况下，高温下进行热处理时，对于含锂过渡金属氧化物进行钨的固溶。因此，平均 氧化数本来为3价的过渡金属的一部分变化为2价，形成电阻层，因此大电流放电特性降 低。另外，存在附着有稀土类的化合物的含锂过渡金属氧化物和含钨的氧化物的状态下，高 温下进行热处理时，含钨的氧化物扩散到含锂过渡金属氧化物内。因此，含钨的氧化物的添 加效果未得到充分发挥，不能得到上述作用效果。 另外，如专利文献2中所记载，即使使用具有尖晶石结构的含锂过渡金属氧化物 的情况下，也不能得到本专利技术的作用效果。认为这是由于，具有尖晶石结构的含锂过渡金属 氧化物中的过渡金属的平均价数为4价，过渡金属的状态与具有3价的平均价数的具有层 状结构的含锂过渡金属氧化物不同。 在此，上述稀土类的化合物优选为稀土类的氢氧化物、稀土类的羟基氧化物、或稀 土类的氧化物，特别是优选为稀土类的氢氧化物或稀土类的羟基氧化物。这是由于，若使用 它们则能够进一步发挥上述作用效果。需要说明的是，稀土类的化合物中，除此之外，一部 分还可以含有稀土类的碳酸化合物、稀土类的磷酸化合物等。 作为上述稀土类的化合物中含有的稀土元素，可列举出钇、镧、铈、钕、钐、铕、钆、 铈、铽、镝、钦、铒、铥、镱、镥，其中，优选为钕、钐、铒。这是由于，钕的化合物、钐的化合物、和 铒的化合物容易更均匀地析出于正极活性物质的表面。 作为上述稀土类的化合物的具体例，可列举出氢氧化钕、羟基氧化钕、氢氧化钐、 羟基氧化钐、氢氧化铒、羟基氧化铒。另外，作为稀土类的化合物，使用氢氧化镧或羟基氧化 镧的情况下，镧由于廉价而可以降低正极的制造成本。 上述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非水电解质二次电池用正极，其特征在于，其具备正极集电体、和形成于该正极集电体的至少一面的正极合剂层，所述正极合剂层中含有正极活性物质、含钨的氧化物、和粘结剂，所述正极活性物质含有具有层状结构、表面固着有稀土类的化合物的含锂过渡金属氧化物的颗粒。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：竹内正信，滝尻学，柳田胜功，菅谷纯一，小笠原毅，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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