非水电解质蓄电元件、蓄电装置及它们的使用方法和制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术的一个方式涉及的非水电解质蓄电元件具备具有正极活性物质粒子的正极，上述正极活性物质粒子含有具有α

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水电解质蓄电元件、蓄电装置及它们的使用方法和制造方法


[0001]本专利技术涉及非水电解质蓄电元件、蓄电装置及它们的使用方法和制造方法。

技术介绍

[0002]以锂二次电池为代表的非水电解质蓄电元件在近年来用途逐渐扩大，需求各种正极活性物质的开发。至今为止，作为非水电解质蓄电元件用的正极活性物质，研究了具有α
‑
NaFeO2型晶体结构的锂过渡金属复合氧化物，使用了LiCoO2的非水电解质二次电池得到了广泛的实用化。使用了如下活性物质的非水电解质二次电池也得到了实用化：作为构成锂过渡金属复合氧化物的过渡金属(Me)而使用作为地球资源是丰富的锰，且锂相对于构成锂过渡金属复合氧化物的过渡金属的摩尔比(Li/Me)基本为1、即所谓的LiMeO2型活性物质。
[0003]另一方面，近年来开发了如下的活性物质：在具有α
‑
NaFeO2型晶体结构的锂过渡金属复合氧化物之中，锂相对于过渡金属的的摩尔比(Li/Me)大于1、即所谓的锂过剩型活性物质(专利文献1、2)。使用这样的锂过剩型活性物质的非水电解质蓄电元件与LiMeO2型活性物质相比，具有大的放电容量等，因此受到关注。
[0004]在将锂过剩型活性物质用作正极的现有的非水电解质蓄电元件中，为了发挥上述那样的效果，一般来说，可以经历正极电位到达4.5V vs.Li/Li
+
以上为止的初期充放电而制造。专利文献1中，在将锂过剩型活性物质用作正极、将硅和碳用作负极的非水电解质二次电池的初期充放电时，进行充电，直到正极电位到达4.60V vs.Li/Li
+
为止。专利文献2中，在将锂过剩型活性物质用作正极、将石墨用作负极的非水电解质二次电池的初期充放电时，进行充电，直到电压到达4.7V为止，即正极电位到达4.8V vs.Li/Li
+
为止。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2012
‑
104335号公报
[0008]专利文献2:日本特开2013
‑
191390号公报

技术实现思路

[0009]非水电解质蓄电元件中，期望即便重复充放电循环，内部电阻也不会上升。但是，现有的将锂过剩型活性物质用作正极的非水电解质蓄电元件中还是存在内部电阻容易伴随充放电循环而上升的问题。
[0010]本专利技术的目的在于提供一种非水电解质蓄电元件、蓄电装置、这样的非水电解质蓄电元件以及蓄电装置的使用方法和制造方法，上述非水电解质蓄电元件是将锂过剩型活性物质用作正极的非水电解质蓄电元件，可抑制伴随充放电循环的内部电阻的上升。
[0011]本专利技术的一个方式涉及的非水电解质蓄电元件具备具有正极活性物质粒子的正极，上述正极活性物质粒子含有具有α
‑
NaFeO2结构的锂过渡金属复合氧化物，上述锂过渡金属复合氧化物包含镍和钴中的至少一者以及锰，上述锂过渡金属复合氧化物中的锂相对
于过渡金属的含量以摩尔比计大于1.0，上述锂过渡金属复合氧化物的使用CuKα线的X射线衍射图中，在20
°
～22
°
的范围存在衍射峰，上述正极活性物质粒子包含铝。
[0012]本专利技术的另一个方式为一种蓄电装置，其具备两个以上的非水电解质蓄电元件，且具备一个以上的上述本专利技术的另一个方式涉及的上述非水电解质蓄电元件。
[0013]本专利技术的又一个方式涉及一种非水电解质蓄电元件的使用方法，具备：在正极电位小于4.5V vs.Li/Li
+
的范围进行充电。
[0014]本专利技术的又一个方式涉及一种蓄电装置的使用方法，具备：在正极电位小于4.5V vs.Li/Li
+
的范围对一个以上的上述非水电解质蓄电元件进行充电。
[0015]本专利技术的又一个方式涉及一种非水电解质蓄电元件的制造方法，具备：在正极电位小于4.5V vs.Li/Li
+
的范围，进行初期充放电。
[0016]本专利技术的又一个方式涉及一种蓄电装置的制造方法，具备：在正极电位小于4.5V vs.Li/Li
+
的范围，对一个以上的上述非水电解质蓄电元件进行初期充放电。
[0017]根据本专利技术的一个方式，可以提供一种非水电解质蓄电元件、蓄电装置、这样的非水电解质蓄电元件以及蓄电装置的使用方法和制造方法，上述非水电解质蓄电元件是将锂过剩型活性物质用作正极的非水电解质蓄电元件，可抑制伴随充放电循环的内部电阻的上升。
附图说明
[0018]图1为表示本专利技术的一个实施方式涉及的非水电解质蓄电元件的透视立体图。
[0019]图2为表示将本专利技术的一个实施方式涉及的非水电解质蓄电元件集合多个而构成的蓄电装置的示意图。
具体实施方式
[0020]首先，对于本说明书公开的非水电解质蓄电元件以及蓄电装置、它们的使用方法和它们的制造方法的概要，进行说明。
[0021]本专利技术的一个方式涉及的非水电解质蓄电元件具备具有正极活性物质粒子的正极，上述正极活性物质粒子含有具有α
‑
NaFeO2结构的锂过渡金属复合氧化物，上述锂过渡金属复合氧化物包含镍和钴中的至少一者以及锰，上述锂过渡金属复合氧化物中的锂相对于过渡金属的含量以摩尔比计大于1.0，上述锂过渡金属复合氧化物的使用CuKα线的X射线衍射图中，在20
°
～22
°
的范围存在衍射峰，上述正极活性物质粒子包含铝。
[0022]本专利技术的一个方式涉及的非水电解质蓄电元件是将锂过剩型活性物质用作正极的非水电解质蓄电元件，可以抑制伴随充放电循环的内部电阻的上升。产生这样的效果的理由尚不确定，但可推测为以下的理由。该非水电解质蓄电元件的正极所具备的锂过渡金属复合氧化物是在X射线衍射图中，在衍射角2θ为20
°
～22
°
的范围存在衍射峰的锂过渡金属复合氧化物。在对于合成的充放电前的锂过剩型活性物质(具有α
‑
NaFeO2结构、锂相对于过渡金属的含量以摩尔比计大于1.0的锂过渡金属复合氧化物)的X射线衍射图中，存在Li[Li
1/3
Mn
2/3
]O2型的单斜晶中出现的20
°
～22
°
的范围的衍射峰。在使用锂过剩型活性物质的现有的非水电解质蓄电元件中，为了使锂过剩型活性物质活化，如上所述，进行正极电位到达4.5V vs.Li/Li
+
以上为止的初期充放电(以下，将“通过使正极电位到达4.5V vs.Li/Li
+
以上的充电，从而使锂过剩型活性物质活化”称为高电位化成。)。如果进行正极电位到达4.5V vs.Li/Li
+
以上的充电，则伴随晶体中的锂离去而使晶体的对称性变化，由此，上述20
°
～22
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种非水电解质蓄电元件，其具备具有正极活性物质粒子的正极，所述正极活性物质粒子包含具有α
‑
NaFeO2结构的锂过渡金属复合氧化物，所述锂过渡金属复合氧化物包含镍和钴中的至少一者、以及锰，所述锂过渡金属复合氧化物中的锂相对于过渡金属的含量以摩尔比计大于1.0，在所述锂过渡金属复合氧化物的使用CuKα线的X射线衍射图中，在20
°
～22
°
的范围存在衍射峰，所述正极活性物质粒子包含铝。2.根据权利要求1所述的非水电解质蓄电元件，其中，所述正极活性物质粒子的峰微分孔容为0.5mm3/(g
·
nm)以下。3.根据权利要求1或权利要求2所述的非水电解质蓄电元件，其中，所述锂过渡金属复合氧化物中的锰相对于过渡金属的含量以摩尔比计为0.3～0.65。4.根据权利要求1～3中任一项所述的非水电解质蓄电元件，其中，所述铝的至少一部分在所述正极活性物质粒子的表面散布为粒子状。5.根据权利要求1～4中任一项所述的非水电解质蓄电元件，其中，通常使用时的充电终止电压中的正极电位小于4.5V vs.Li/Li
+
。6.一种非水电...

【专利技术属性】
技术研发人员：大谷真也，远山武范，远藤大辅，
申请(专利权)人：株式会社杰士汤浅国际，
类型：发明
国别省市：