非水电解质二次电池制造技术

本发明专利技术涉及非水电解质二次电池。非水电解质二次电池包含正极、负极和电解液。在个数基准的粒度分布中，正极活性物质具有第一峰和第二峰。第一峰具有第一顶点。第二峰具有第二顶点。第一顶点与第二顶点相比位于小粒径侧。第一峰由第一粒子形成。第二峰由第二粒子形成。第一粒子包含一次粒子的集合体和被膜。被膜附着于一次粒子的表面。被膜包含金属元素。满足式(I)“R＝C/D”和式(II)“1.54≦R≦1.75”的关系。式(I)中，C[ppm]表示金属元素相对于第一粒子的质量分数。表示第一粒子的微晶尺寸。表示第一粒子的微晶尺寸。表示第一粒子的微晶尺寸。

【技术实现步骤摘要】
非水电解质二次电池


[0001]本技术涉及非水电解质二次电池。

技术介绍

[0002]日本特开2011
‑
113825号公报公开了一种正极材料，其中第一正极活性物质的平均二次粒径大于第二正极活性物质的平均二次粒径。

技术实现思路

[0003]在非水电解质二次电池(以下可简称为“电池”)中，要求输出特性的提高。为了提高输出特性，例如考虑将正极活性物质制成大粒子与小粒子的混合物。通过混合小粒子，正极活性物质的反应面积增大。通过反应面积的增大，可促进锂(Li)离子的插入反应。即，可期待输出特性的提高。但是，另一方面，例如也可以促进高温保存时电解液的分解反应。即，存在耐久性降低的可能性。
[0004]为了阻碍电解液的分解反应，考虑在小粒子的表面形成被膜。但是，被膜也可以阻碍Li离子的插入反应。即，由于被膜的形成，输出特性有可能降低。因此，以往难以兼顾输出特性和耐久性。
[0005]本技术的目的在于兼顾输出特性和耐久性。
[0006]以下，对本技术的结构以及作用效果进行说明。但是，本技术的作用机理包括推定。作用机理的正确与否并不限定本技术的范围。
[0007]〔1〕非水电解质二次电池包含正极、负极和电解液。
[0008]正极包含正极活性物质。在个数基准的粒度分布中，正极活性物质具有第一峰和第二峰。第一峰具有第一顶点。第二峰具有第二顶点。第一顶点与第二顶点相比位于小粒径侧。
[0009]第一峰由第一粒子形成。第二峰由第二粒子形成。
[0010]第一粒子包含一次粒子的集合体和被膜。被膜附着于一次粒子的表面。被膜包含金属元素。
[0011]满足式(I)和式(II)的关系：
[0012]R＝C/D
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(I)
[0013]1.54≦R≦1.75
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(II)。
[0014]上述式(I)中，“C(ppm)”表示金属元素相对于第一粒子的质量分数。“D”表示第一粒子的微晶尺寸。
[0015]本技术的正极活性物质包含第一粒子(小粒子)和第二粒子(大粒子)。第一粒子是一次粒子的集合体(二次粒子)。在第一粒子的表面形成有被膜。
[0016]根据本技术的新见解，在R值为1.54以上且1.75以下时，可兼顾输出特性和耐久性。R值由上述式(I)算出。R值是C值相对于D值的比。D值表示微晶尺寸。认为D值反映一次粒子的尺寸。C值表示被膜中所含的金属元素相对于第一粒子的质量分数。C值可视为被膜的
附着量。因此，认为R值是被膜的附着量相对于一次粒子的尺寸之比。
[0017]认为一次粒子的尺寸反映反应面积。认为一次粒子的尺寸越小，反应面积越增大。另一方面，认为被膜的附着量越多，反应面积越降低。因此，认为通过对应于一次粒子的尺寸形成适当量的被膜，可兼顾输出特性和耐久性。
[0018]如果R值小于1.54，则有可能得不到所期望的耐久性。认为这是由于一次粒子的尺寸与被膜的附着量的平衡较差。如果R值超过1.75，则有可能得不到期望的输出特性。认为这是由于一次粒子的尺寸与被膜的附着量的平衡较差。
[0019]〔2〕金属元素例如可包含选自铝(Al)、硼(B)、钛(Ti)和钇(Y)中的至少一种。
[0020]本技术的金属元素也包含半金属元素(B等)。本技术的被膜可以包含2种以上的金属元素。
[0021]〔3〕微晶尺寸例如可以为至金属元素相对于第一粒子的质量分数例如可以为930ppm至1072ppm。
[0022]〔4〕在粒度分布中，第一顶点例如可以位于2μm至6μm的范围内。第二顶点例如可以位于15μm至20μm的范围内。
[0023]〔5〕第一粒子例如可以包含第一锂镍复合氧化物。第二粒子例如可以包含第二锂镍复合氧化物。第一锂镍复合氧化物包含第一摩尔分数的镍。第二锂镍复合氧化物包含第二摩尔分数的镍。第一摩尔分数例如可以比第二摩尔分数高。
[0024]通过结合附图所理解的本专利技术的下述详细说明，本专利技术的上述以及其他目的、特征、方面以及优点将变得清楚。
附图说明
[0025]图1为示出本实施方式中的非水电解质二次电池的构成的一例的概略图。
[0026]图2为示出本实施方式中的电极体的构成的一例的概略图。
[0027]图3为本实施方式中的正极活性物质的粒度分布的一例。
具体实施方式
[0028]以下，对本技术的实施方式(在本说明书中也记为“本实施方式”)进行说明。但是，以下的说明并不限定本技术的范围。
[0029]在本说明书中，“包含、具备(comprise，include)”、“具有(have)”以及它们的变形〔例如“由
…
构成”(be composed of)”、“包括(encompass，involve)”、“含有(contain)”、“载持(carry，support)”、“保持(hold)”等〕的记载为开放形式。即，包含某个构成但并不限定于仅包含该构成。“由
…
组成(consist of)”的记载为封闭形式。“基本上由
…
组成(consist essentially of)”的记载为半封闭形式。即，“基本上由
…
组成”的记载表示在不阻碍本技术的目的的范围内除了必需成分以外可包含追加的成分。例如，可包含在本技术所属的领域中通常设想的成分(例如不可避免的杂质等)作为追加的成分。
[0030]在本说明书中，单数形式(“a”、“an”和“the”)只要无特别说明，也包含复数形式。例如“粒子”不仅包含“1个粒子”，也可包含“粒子的集合体(粉体、粉末、粒子群等)”。
[0031]在本说明书中，例如在采用“LiCoO
2”等化学计量的组成式来表示化合物的情况下，该化学计量的组成式只不过是代表例。组成比可为非化学计量的组成比。例如，将钴酸
锂表示为“LiCoO
2”时，只要没有特别说明，钴酸锂并不限定于“Li/Co/O＝1/1/2”的组成比，可以以任意的组成比包含Li、Co和O。
[0032]在本说明书中，例如“从至”等数值范围只要没有特别说明，则包含上限值和下限值。例如，“至”表示“以上且以下”的数值范围。另外，从数值范围内任意选择的数值可设为新的上限值和下限值。例如，通过将数值范围内的数值与本说明书中的其他部分中记载的数值任意地组合，可设定新的数值范围。
[0033]本说明书中的几何学用语(例如“垂直”等)不应理解为严格的意义。例如“垂直”也可以稍微偏离严格意义上的“垂直”。本说明书中的几何学用语例如可以包括设计上、作业上、制造上等的公差、误差等。另外，各图中的尺寸关系有时与实际的尺寸关系不一致。为了帮助理解本技术，有时各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)发生改变。此外，也有时将一部分的构成省略。
[0034]<非水电解质二次电池>...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.非水电解质二次电池，其包含正极、负极和电解液，其中，所述正极包含正极活性物质，在个数基准的粒度分布中，所述正极活性物质包含第一峰和第二峰，所述第一峰具有第一顶点，所述第二峰具有第二顶点，所述第一顶点与所述第二顶点相比位于小粒径侧，所述第一峰由第一粒子形成，所述第二峰由第二粒子形成，所述第一粒子包含一次粒子的集合体和被膜，所述被膜附着于所述一次粒子的表面，所述被膜包含金属元素，满足式(I)和式(II)的关系:R＝C/D
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(I)1.54≦R≦1.75
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(II)，所述式(I)中，C表示所述金属元素相对于所述第一粒子的质量分数,单位为ppm，D表示所述第一粒子的微晶尺寸,单位为...

【专利技术属性】
技术研发人员：樋口贵俊，平塚秀和，
申请(专利权)人：泰星能源解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：