稳定化锂粉制造技术

本发明专利技术提供一种能够抑制锂掺杂时对负极的损坏并且改善初期充放电效率的稳定化锂粉。本发明专利技术的稳定化锂粉，其特征在于，在将颗粒的平均圆形度设定为C的时候，C≤0.90。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及稳定化裡粉。
技术介绍
裡离子二次电池与儀儒电池、儀氨电池等相比，由于轻量且高容量，因此作为便携 式电子设备用电源而被广泛应用。另外，作为搭载于混合动力汽车或电动汽车的电源而成 为有力的候补。于是，伴随于近年来的便携式电子设备的小型化W及高功能化而对成为它 们的电源的裡离子二次电池，期待着更进一步的高容量化。 裡离子二次电池的容量主要依存于电极的活性物质。对于负极活性物质而言，通 常使用石墨，但根据上述要求而需要使用更高容量的负极活性物质。因此，持有与石墨的理 论容量（372mAh/g)相比大得多的理论容量（4210mAh/g)的金属娃仪）正受到关注。 另外，循环特性比金属娃优异的氧化娃（SiOj的使用也正在被研究探讨。但是， 氧化娃与金属娃相比，不可逆容量大。有助于充放电的裡的量由于根本上是由正极中的裡 量来决定，因此负极的不可逆容量的增加关系到电池整体的容量降低。 阳〇化]为了减低该不可逆容量，有提案为，在开始充放电之前预先使金属裡与负极接触， 并将裡渗杂于（doping)负极的技术（裡预先渗杂（lithium pre-doping))(例如，参照专 利文献1~2)。在专利文献1中，公开有在负极上形成含有裡的膜，从而将裡渗杂于负极的 方法。另外，在专利文献2中，公开有通过使裡颗粒包含于负极活性物质层中，从而将裡渗 杂于负极的方法。 在运样的渗杂操作中使用的裡，由于其反应性高，因此希望在安全性方面更优异 的产品，有提案为，在大气中W稳定的覆盖膜来覆盖裡颗粒的表面W提高安全性并改善操 作处理的稳定化裡粉（参照专利文献3) 通常，在裡离子二次电池中使用的负极具有，在集电体上形成含有负极活性物质 的层，之后通过压制而紧密附着的工序，通过该压制而使稳定化裡粉的裡金属露出，从而进 行对负极的渗杂。因此，稳定化裡粉所要求的特性不仅要提高裡的稳定性，而且还要求用于 产生优异的电池特性的渗杂特性。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本专利第5196118号公报 专利文献2 :日本专利特开2010-160986号公报 专利文献3 :日本专利第2699026号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题 然而，如果使用上述专利文献所记载的那样的球状的稳定化裡粉，则对于破坏覆 盖层而使裡颗粒露出的情况而言，需要大的压制压力，并且伴随压制会在负极上产生龟裂 (crack)等缺陷，因而在使用电池时的初期充放电效率会劣化。 另一方面，如果为了抑制对负极的损坏而减小压制压力，则会有因为稳定化裡粉 不断被损坏，所W渗杂无法有效地进行并且无法达到不可逆容量降低的作用的问题。 本专利技术是鉴于上述现有技术中所存在的问题而完成，其目的在于提供一种能够抑 制对负极的损坏并且在渗杂效率方面表现优异的稳定化裡粉W及使用该稳定化裡粉的裡 离子二次电池。 用于解决技术问题的手段 为了达到上述目的，本专利技术所设及的稳定化裡粉，其特征在于，在将颗粒的平均圆 形度（average circularity)设定为C的时候，C《0. 90。在此，圆形度C被定义为，在将 颗粒的面积设定为S并且将周长设定为L的时候，C = 4 π S/?Λ 通过制成运样的结构，由于在上述压制时给予稳定化裡粉的应力变得容易集中于 一部分并且即使是小的压制力也能够使裡颗粒破碎，因此在渗杂工序操作中，充分降低不 可逆容量成为可能并且极大改善裡离子二次电池的初期充放电效率。 本专利技术所设及的稳定化裡粉，进一步优选在将颗粒的平均费雷特直径（average Feret diameter)设定为抑的时候，抑《53. 0 μ m。在此，费雷特直径被定义为与用显微 镜等观察颗粒的时候的观察图像外切的长方形的长边长度。 由此，通过减小费雷特直径，从而能够进一步减小颗粒破碎所必要的压制压力，并 且降低不可逆容量成为可能。 本专利技术所设及的稳定化裡粉，进一步优选含有1. 0X 10 3质量％ W上且1. 0X 10 1 质量％^下的过渡金属。 由此，通过过渡金属W规定的比例存在从而稳定化覆盖膜变硬并且变脆，颗粒变 得更容易被破碎。由此，进一步降低不可逆容量成为可能。 专利技术效果 根据本专利技术，能够提供一种在渗杂效率方面表现优异的稳定化裡粉，另外，通过使 用渗杂有本专利技术的稳定化裡粉的负极，从而能够获得初期充放电效率得到大幅改善的裡离 子二次电池。【附图说明】 图1是本实施方式所设及的稳定化裡粉的光学显微镜照片。 图2是现有的稳定化裡粉的光学显微镜照片。[002引图3是本实施方式的裡离子二次电池的模式截面图。 实施方式 关于本专利技术，W下对本专利技术的优选的实施方式进行说明。还有，本专利技术并不限定于 W下的实施方式。 <稳定化裡粉> 本实施方式的稳定化裡粉具有平均圆形度C为0. 90 W下的颗粒形状。所述稳定 化裡粉被金属裡为单一或者多种的稳定的裡化合物所覆盖。 作为稳定的裡化合物，可W列举碳酸盐、氨氧化物、氧化物W及硫化物等，具体而 言，可W列举LiOH、LizCOs、Li2〇、LizS等。运些化合物能够由X射线衍射法或拉曼光谱法来 进行鉴定。其中，为了进一步提高安全性，优选上述裡化合物W Li2〇为主成分。 上述稳定化裡粉的平均圆形度C更优选为0.80 W下。圆形度越小，可能越容易破 坏颗粒，伴随着压制，对负极的损坏被进一步抑制并且能够获得优异的渗杂效果。 上述稳定化裡粉的平均费雷特直径，从涂布后在电极表面上的均匀分散性的观点 出发，优选为53.0μπι W下，更加优选为25.0μπι W下。 上述稳定化裡粉，从稳定化覆盖膜的脆度的观点出发，相对于稳定化裡粉优选含 有1.0X10 3质量％ W上且1.0X10 1质量％ W下的过渡金属，更加优选含有1.0X10 3质 量％ W上且10. 0Χ 10 3质量％ W下的过渡金属。根据该构成，能够获得更加优异的渗杂效 果。运被认为是由于存在异物而引起稳定化覆盖膜变脆。 另外，优选在稳定化覆盖膜中含有所述过渡金属。根据该构成，认为稳定化覆盖膜 更加有效地变脆。还有，过渡金属的定量可W用ICP(发射光谱分析法）来进行。 所述过渡金属进一步优选为容易被氧化的金属。例如可W列举：Mg、Al、Ti、Zr、Mn、 Zn、化、Fe、Ni、Sn、化。其中，特别优选化。 在上述稳定化裡粉中，从渗杂效率的观点出发，优选将金属裡控制在80质量份W 上。在压制时，金属裡与负极活性物质变得容易发生接触，能够获得更加优异的渗杂效果。 (稳定化裡粉的制造方法） 本实施方式的稳定化裡粉通过如下方式进行制造：将裡锭投入到控油中，将其加 热到裡的烙点W上，W充分的时间揽拌该烙融裡-控油混合物，从而制作分散液，然后W持 续揽拌的状态渐渐地进行冷却，使该分散液在充分冷却的状态下接触二氧化碳（C〇2)并在 表面形成稳定化覆盖膜，并将其干燥。还有，在添加过渡金属的情况下，可W在导入二氧化 碳时进行添加。[00当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稳定化锂粉，其特征在于，在将颗粒的平均圆形度设定为C的时候，C≤0.90。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：长谷川智彦，土屋匡广，佐野笃史，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP