锂离子二次电池用正极活性物质及其制造方法以及锂离子二次电池技术

本发明专利技术的课题是进一步改善多孔质结构的由NMC三元系的含锂镍锰钴的复合氧化物构成的正极活性物质的输出特性。本发明专利技术的解决手段是包括：干式混合工序，在作为母材的含锂镍锰钴的复合氧化物中混合钨化合物从而得到混合物；水喷雾混合工序，一边对所述混合物实施搅拌，一边对该混合物进行相对于该混合物的总质量为1质量％以上且30质量％以下的量的水喷雾，进行该混合物的混合；热处理工序，以500℃以下的温度对所述水喷雾混合工序后的所述混合物实施热处理；以及干燥工序，以500℃以下的温度对所述热处理工序后的所述混合物实施干燥，得到在所述一次粒子的表面上存在含有W和Li的化合物的微粒和覆膜的含有W和Li的化合物包覆的含锂镍锰钴的复合氧化物，至少在所述干燥工序中，使用真空干燥混合装置在真空环境下进行所述干燥。述干燥。述干燥。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂离子二次电池用正极活性物质及其制造方法以及锂离子二次电池


[0001]本专利技术涉及锂离子二次电池用正极活性物质，更具体而言，涉及由包含W和Li的化合物包覆的含锂镍的复合氧化物构成的锂离子二次电池用正极活性物质及其制造方法以及使用该锂离子二次电池用正极活性物质作为正极材料的锂离子二次电池。

技术介绍

[0002]近年来，伴随着智能手机、平板电脑终端、数码相机、笔记本型计算机等便携式电子设备的普及，强烈期望开发具有高能量密度的小型且轻量的二次电池。另外，强烈期望开发作为混合动力电动汽车、插电式混合动力电动汽车、电池式电动汽车等电动汽车用的电源的高容量且高输出的二次电池。
[0003]作为满足上述要求的二次电池，有锂离子二次电池。该锂离子二次电池由负极、正极、非水电解质或者固体电解质等构成，作为用作其负极和正极的材料的活性物质，使用能使锂脱出和嵌入的材料。需要说明的是，作为非水电解质，存在将作为支持盐的锂盐溶解在有机溶剂中而制成的非水电解液，作为固体电解质，存在不燃性且具有锂离子传导性的无机或者有机固体电解质。
>[0004]在锂离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种锂离子二次电池用正极活性物质，其由复数个一次粒子凝聚而形成的二次粒子构成，并且是由在构成该二次粒子的至少一部分一次粒子的至少一部分表面上存在含有W和Li的化合物的微粒和覆膜的含有W和Li的化合物包覆的含锂镍锰钴的复合氧化物构成，其中，所述二次粒子具有多孔质结构，所述多孔质结构具有：由所述凝聚的一次粒子形成的外壳部；存在于该外壳部的内侧且由所述凝聚的一次粒子形成，并且与所述外壳部电导通的凝聚部；以及分散在该凝聚部中而存在的空间部，通过剖面观察测定的所述二次粒子的空隙率是10％以上且50％以下，并且，根据使用扫描型电子显微镜进行的所述二次粒子的表面观察求出的在所述二次粒子的表面上存在的含有W和Li的化合物的微粒的粒径是5nm以上且400nm以下。2.如权利要求1所述的锂离子二次电池用正极活性物质，其中，所述微粒的粒径是10nm以上且350nm以下。3.如权利要求1或2所述的锂离子二次电池用正极活性物质，其中，根据使用透射型电子显微镜进行的所述二次粒子的剖面观察求出的在所述二次粒子的表面上存在的含有W和Li的化合物的覆膜的平均膜厚是1nm以上且200nm以下。4.如权利要求1～3中任一项所述的锂离子二次电池用正极活性物质，其中，所述微粒的平均粒径是30nm以上且100nm以下。5.如权利要求1～4中任一项所述的锂离子二次电池用正极活性物质，其中，所述含有W和Li的化合物是钨酸锂。6.如权利要求5所述的锂离子二次电池用正极活性物质，其中，所述钨酸锂含有7Li2WO4·
4H2O。7.如权利要求1～6中任一项所述的锂离子二次电池用正极活性物质，其中，所述二次粒子的平均粒径MV是3μm以上且10μm以下，并且，作为表示所述二次粒子的粒度分布的宽度的指标的〔(d90
‑
d10)/平均粒径MV〕是0.7以下。8.如权利要求1～7中任一项所述的锂离子二次电池用正极活性物质，其中，所述二次粒子的外壳部的厚度是0.1μm以上且1.0μm以下。9.如权利要求1～8中任一项所述的锂离子二次电池用正极活性物质，其中，振实密度是1.0g/cm3以上。10.如权利要求1～9中任一项所述的锂离子二次电池用正极活性物质，其中，BET比表面积是2.0m2/g以上且5.0m2/g以下。11.如权利要求1～10中任一项所述的锂离子二次电池用正极活性物质，其中，其由用通式(A)：Li
1+u
Ni
x
Mn
y
Co
z
W
s
M
t
O2表示且具有六方晶层状岩盐结构的结晶结构的含锂镍锰钴的复合氧化物构成，通式中，
‑
0.05≤u≤0.50，x+y+z+s+t＝1，0.3≤x≤0.7，0.15≤y≤0.4，0.15≤z≤0.4，0.0005≤s≤0.03，0≤t≤0.1，M是从Mg、Al、Si、Ca、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W中选出的1种以上的添加元素。12.一种锂离子二次电池用正极活性物质的制造方法，其是由含有W和Li的化合物包覆的含锂镍锰钴的复合氧化物构成的锂离子二次电池用正极活性物质的制造方法，其中，所述锂离子二次电池用正极活性物质的制造方法包括：干式混合工序，该工序在作为母材的含锂镍锰钴的复合氧化物中混合相对于该复合氧
化物的总质量为0.1质量％以上且5质量％以下的量的钨化合物，从而得到混合物，所述母材由复数个一次粒子凝聚而形成的二次粒子构成，该二次粒子具有多孔质结构，所述多孔质结构具有由所述凝聚的一次粒子形成的外壳部、存在于该外壳部的内侧且由所述凝聚的一次粒子形成并且与所述外壳部电导通的凝聚部以及分散在...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤敏弘，林彻太郎，黄嵩凯，
申请(专利权)人：住友金属矿山株式会社，
类型：发明
国别省市：