正极活性物质和锂离子二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种能够对锂离子二次电池赋予优异的高温保存特性的含氯正极活性物质。在此公开的正极活性物质包含0.1质量％～3质量％的Cl。另外，关于在此公开的正极活性物质，由粉末X射线衍射而得到的密勒指数hlk中的(003)晶面的峰强度与(104)晶面的峰强度之比为0.8～1.5。为0.8～1.5。为0.8～1.5。

【技术实现步骤摘要】
正极活性物质和锂离子二次电池


[0001]本专利技术涉及一种正极活性物质。本专利技术还涉及一种使用该正极活性物质的锂离子二次电池。

技术介绍

[0002]近年来，锂离子二次电池可很好地用于个人计算机、移动终端等的便携式电源、电动汽车(BEV)、混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)等的车辆驱动用电源等。
[0003]锂离子二次电池伴随着它的普及而需要进一步的高性能化。已知通过使正极活性物质含有氯，能够使锂离子二次电池高性能化(例如，参照专利文献1和2)。
[0004]具体而言，专利文献1中记载了能够通过将正极活性物质与氯化铵混合进行热处理而使氯残留于正极活性物质的表面，以及能够通过残留有氯的正极活性物质来提高非水电解质二次电池的循环特性。专利文献2中记载了通过在作为正极活性物质前体的含有镍和钴的氢氧化物的制作时使用氯化镍和氯化钴而能够将氯导入到含有镍和钴的氢氧化物中，进而将其与氢氧化锂等一起煅烧而能够将氯导入到正极活性物质中，以及通过导入氯而能够使正极活性物质的比表面积变大，由此能够兼具电池的高输出和高容量。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本专利申请公开第平09－312159号公报
[0008]专利文献1：日本专利申请公开第2019－131417号公报

技术实现思路

[0009]然而，本专利技术人进行了深入研究，结果表明：将上述以往技术的含氯正极活性物质用于锂离子二次电池时，存在将锂离子二次电池长期置于高温下时的电阻增加较大的问题。即，新发现了存在高温保存特性不充分的问题。
[0010]因此，本专利技术的目的在于提供一种能够对锂离子二次电池赋予优异的高温保存特性的含氯正极活性物质。
[0011]在此公开的正极活性物质含有0.1质量％～3质量％的Cl。另外，关于在此公开的正极活性物质，由粉末X射线衍射而得到的密勒指数hlk中的(003)晶面的峰强度与(104)晶面的峰强度之比为0.8～1.5。根据这样的构成，可提供一种能够对锂离子二次电池赋予优异的高温保存特性的含氯正极活性物质。
[0012]在此公开的正极活性物质的一个优选的方式中，上述(003)晶面的微晶直径为根据这样的构成，能够对锂离子二次电池赋予更高的高温保存特性。
[0013]在此公开的正极活性物质的一个优选的方式中，该正极活性物质的平均粒径为3μm～5μm。根据这样的构成，能够对锂离子二次电池赋予更高的高温保存特性。
[0014]在此公开的正极活性物质的一个优选的方式中，该正极活性物质进一步含有0.1质量％～0.5质量％的B。根据这样的构成，能够对锂离子二次电池赋予更高的高温保存特
性。
[0015]在此公开的正极活性物质的一个优选的方式中，该正极活性物质进一步含有0.1质量％～0.5质量％的Na。根据这样的构成，能够对锂离子二次电池赋予更高的高温保存特性。
[0016]另一方面，在此公开的锂离子二次电池具备正极和负极。上述正极包含上述正极活性物质。根据这样的构成，能够提供一种高温保存特性优异的锂离子二次电池。
[0017]又一方面，在此公开的正极活性物质的制造方法是制造上述正极活性物质的方法，包括：准备包含构成正极活性物质的除锂以外的金属元素的氢氧化物与含有氯化锂的锂源的混合物的工序，以及将上述混合物以880℃～920℃的温度进行煅烧的工序。根据这样的构成，可制造能够对锂离子二次电池赋予优异的高温保存特性的含氯正极活性物质。
附图说明
[0018]图1是示意地示出使用本专利技术的一个实施方式的正极活性物质所构建的锂离子二次电池的构成的截面图。
[0019]图2是示出使用本专利技术的一个实施方式的正极活性物质所构建的锂离子二次电池的卷绕电极体的构成的分解示意图。
[0020]符号说明
[0021]20
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卷绕电极体
[0022]30
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电池壳体
[0023]36
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安全阀
[0024]42
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正极端子
[0025]42a
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正极集电板
[0026]44
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负极端子
[0027]44a
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负极集电板
[0028]50
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正极片(正极)
[0029]52
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正极集电体
[0030]52a
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正极活性物质层非形成部分
[0031]54
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正极活性物质层
[0032]60
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负极片(负极)
[0033]62
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负极集电体
[0034]62a
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负极活性物质层非形成部分
[0035]64
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负极活性物质层
[0036]70
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隔离片(隔离件)
[0037]100
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锂离子二次电池
具体实施方式
[0038]以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。应予说明，本说明书中未提及的事情且为本专利技术的实施所必需的事情可以基于本领域中的现有技术作为本领域技术人员的设计事项来把握。本专利技术可以基于本说明书中公开的内容和本领域中的技术常识来实施。
另外，以下附图中，对起到相同作用的部件和部位标注相同的符号进行说明。另外，各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)并非反映实际的尺寸关系。
[0039]应予说明，本说明书中“二次电池”是指可重复充放电的蓄电设备，为包含所谓的蓄电池和双电层电容器等蓄电元件的术语。另外，本说明书中“锂离子二次电池”是指利用锂离子作为电荷载体、通过正负极间的伴随着锂离子的电荷的转移而实现充放电的二次电池。
[0040]本实施方式的正极活性物质含有0.1质量％～3质量％的氯(Cl)。关于本实施方式的正极活性物质，由粉末X射线衍射而得到的密勒指数hlk中的(003)晶面的峰强度与(104)晶面的峰强度之比〔(003)晶面的峰强度/(104)晶面的峰强度〕为0.8～1.5。
[0041]本实施方式的正极活性物质是对含有Cl的正极活性物质进行进一步研究而完成的，一方面确保在正极活性物质的表面含有Cl的保护层，另一方面，通过推进Cl向晶体结构内的固溶而使晶体结构变得牢固。该晶体结构的特征可以由上述的特定的范围内的Cl含量和(003)晶面的峰强度与(104)晶面的峰强度的特定范围内的比来表示。
[0042]具体而言，比〔(003)晶面的峰强度/(104)晶面的峰强度〕较小是Cl的固溶进行的指标。该峰强度比过大时意味着Cl的固溶未充分进行。因此，本实施方式中，比〔(003)晶面的峰强度/(104)晶面的峰强度〕为1.5以下。因此，该峰强度比超过1.5时，变得得不到充本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正极活性物质，含有0.1质量％～3质量％的Cl，由粉末X射线衍射而得到的密勒指数hlk中的(003)晶面的峰强度与(104)晶面的峰强度之比为0.8～1.5。2.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中，所述(003)晶面的微晶直径为3.根据权利要求1或2所述的正极活性物质，其中，平均粒径为3μm～5μm。4.根据权利要求1～3中任一项所述的正极活性物质，其中，进一步含有0.1质量％～0.5质量％的B。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本雄治，
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：