电极的制造方法、二次电池、电子设备及车辆技术

提供一种劣化少的活性物质粒子。另外，提供一种劣化少的正极活性物质粒子。本发明专利技术是一种包括第一粒子群、第二粒子群以及第三粒子群的电极，其中第一粒子群的中值粒径大于第三粒子群，第二粒子群的中值粒径具有第一粒子群的中值粒径与第三粒子群的中值粒径之间的大小，该电极通过如下工序制造：制造第一混合物的第一工序，该第一混合物包括第一粒子群、第二粒子群、第三粒子群以及溶剂；将第一混合物涂敷在集流体上的第二工序；以及进行加热来使溶剂挥发的第三工序。挥发的第三工序。挥发的第三工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电极的制造方法、二次电池、电子设备及车辆


[0001]本专利技术的一个方式涉及一种包含活性物质粒子的二次电池及其制造方法。另外，本专利技术的一个方式涉及一种包含活性物质粒子的电极及其制造方法。另外，本专利技术的一个方式涉及一种包括电极的二次电池等。另外，本专利技术的一个方式涉及一种包括二次电池的电子设备、移动体等。
[0002]本专利技术的一个方式涉及一种物品、方法或者制造方法。另外，本专利技术涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(composition of matter)。本专利技术的一个方式涉及一种蓄电装置、半导体装置、显示装置、发光装置、照明装置、电子设备、车辆、移动体或它们的制造方法。
[0003]注意，在本说明书中，电子设备是指具有蓄电装置的所有装置，具有蓄电装置的电光装置、具有蓄电装置的信息终端装置等都是电子设备。
[0004]注意，在本说明书中，蓄电装置是指具有蓄电功能的所有元件以及装置。例如，锂离子二次电池等蓄电装置(也称为二次电池)、锂离子电容器及双电层电容器等都包括在蓄电装置的范畴内。

技术介绍

[0005]近年来，对锂离子二次电池、锂离子电容器及空气电池等各种蓄电装置的研究开发日益火热。尤其是，伴随手机、智能手机、笔记本个人计算机等便携式信息终端、便携式音乐播放机、数码相机、医疗设备、混合动力汽车(HV)、电动汽车(EV)或插电式混合动力汽车(PHV)等新一代清洁能源汽车等的半导体产业的发展，高输出、高能量密度的锂离子二次电池的需求量剧增，作为能够反复充电的能量供应源，成为现代信息化社会的必需品。
[0006]因此，检讨以锂离子二次电池的循环特性提高及大容量化为目的的正极活性物质的改进(专利文献1)。
[0007]此外，作为蓄电装置被要求的特性，有各种工作环境下的安全性及长期可靠性的提高等。
[0008]此外，作为大容量且充放电循环特性良好的锂离子二次电池用正极活性物质的制造方法，对在合成钴酸锂之后添加氟化锂及氟化镁来混合并加热的技术进行研究(专利文献1)。
[0009]另外，也进行了有关正极活性物质的晶体结构的研究(非专利文献1至非专利文献3)。另外，从很久之前就对萤石(氟化钙)等氟化物的物理性质进行了研究(非专利文献4)。另外，还进行了如下研究：利用非专利文献3中介绍的ICSD(Inorganic Crystal Structure Database)进行正极活性物质的晶体结构的X射线衍射(XRD)的分析。[先行技术文献][专利文献][0010][专利文献1]日本专利申请公开第2018
‑
206747号公报
[专利文献2]日本专利申请公开第2018
‑
088407号公报[专利文献3]国际公开第2020/128699号[非专利文献][0011][非专利文献1]Toyoki Okumura et al，”Correlation of lithium ion distribution and X
‑
ray absorption near
‑
edge structure in O3
‑
and O2
‑
lithium cobalt oxides from first
‑
principle calculation”，Journal of Materials Chemistry，2012，22，p.17340
‑
17348[非专利文献2]Motohashi，T.et al，”Electronic phase diagram of the layered cobalt oxide system LixCoO2(0.0≤x≤1.0)”，Physical Review B，80(16)，2009，165114[非专利文献3]Zhaohui Chen et al，“Staging Phase Transitions in LixCoO
2”，Journal of The Electrochemical Society，2002，149(12)A1604
‑
A1609[非专利文献4]W.E.Counts et al，Journal of the American Ceramic Society，1953，36[1]12
‑
17.Fig.01471

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0012]本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种劣化少的活性物质粒子。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种劣化少的正极活性物质粒子。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种新颖活性物质粒子。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种新颖粒子。
[0013]另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种劣化少的电极。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种劣化少的正极。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种新颖电极。
[0014]另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种充电电压高的二次电池。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种放电容量大的二次电池。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种劣化少的二次电池。另外，本专利技术的一个方式的目的是提供一种新颖二次电池。
[0015]另外，本专利技术的一个方式的目的是提供一种新颖蓄电装置。
[0016]另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种劣化少的电极的制造方法。
[0017]注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。注意，本专利技术的一个方式并不需要实现所有上述目的。另外，可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。解决技术问题的手段
[0018]本专利技术的一个方式是一种包括第一粒子群、第二粒子群以及第三粒子群的电极的制造方法，其中，第一粒子群的中值粒径大于第三粒子群，第二粒子群的中值粒径具有第一粒子群的中值粒径与第三粒子群的中值粒径之间的大小，并且，电极的制造方法包括：制造
包括第一粒子群、第二粒子群、第三粒子群以及溶剂的第一混合物的第一工序；将第一混合物涂敷在集流体上的第二工序；以及进行加热来使溶剂挥发的第三工序。
[0019]本专利技术的一个方式是一种电极的制造方法，包括：制造第一混合物的第一工序，该第一混合物包括中值粒径为15μm以上的第一粒子群、中值粒径为50nm以上且8μm以下的第三粒子群、其中值粒径小于第一粒子群的中值粒径且大于第三粒子群的中值粒径的第二粒子群、石墨烯化合物以及溶剂；将第一混合物涂敷在集流体上的第二工序；以及进行加热来使溶剂挥发的第三工序，其中，中值粒径都是通过利用激光衍射及散射法测量粒度分布得到的50％D，第一粒子群包含锂、钴、镁及氧，第二粒子群包含锂、钴、镁及氧，第三粒子群包含锂、钴及氧，在通过XPS对第一粒子群进行分析得到的钴和镁的浓度中，以钴的浓度为1时的镁的浓度为0.1以上且1.5以下，并且，在通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包括第一粒子群、第二粒子群以及第三粒子群的电极的制造方法，其中，所述第一粒子群的中值粒径大于所述第三粒子群，所述第二粒子群的中值粒径具有所述第一粒子群的中值粒径与所述第三粒子群的中值粒径之间的大小，并且，所述电极的制造方法包括：制造包括所述第一粒子群、所述第二粒子群、所述第三粒子群以及溶剂的第一混合物的第一工序；将所述第一混合物涂敷在集流体上的第二工序；以及进行加热来使所述溶剂挥发的第三工序。2.一种电极的制造方法，包括：制造第一混合物的第一工序，所述第一混合物包括中值粒径为15μm以上的第一粒子群、中值粒径为50nm以上且8μm以下的第三粒子群、其中值粒径小于所述第一粒子群的中值粒径且大于所述第三粒子群的中值粒径的第二粒子群、石墨烯化合物以及溶剂；将所述第一混合物涂敷在集流体上的第二工序；以及进行加热来使所述溶剂挥发的第三工序，其中，所述中值粒径都是通过利用激光衍射及散射法测量粒度分布得到的50％D，所述第一粒子群包含锂、钴、镁及氧，所述第二粒子群包含锂、钴、镁及氧，所述第三粒子群包含锂、钴及氧，在通过XPS对所述第一粒子群进行分析得到的钴和镁的浓度中，以钴的浓度为1时的镁的浓度为0.1以上且1.5以下，并且，在通过XPS对所述第二粒子群进行分析得到的钴和镁的浓度中，以钴的浓度为1时的镁的浓度为0.1以上且1.5以下并低于通过XPS对所述第一粒子群进行分析得到的所述镁的浓度。3.根据权利要求2所述的电极的制造方法，其中在所述第一粒子群所包括的第一粒子中，镁在表层部的浓度高于在内部的浓度，并且在所述第二粒子群所包括的第二粒子中，镁在表层部的浓度高于在内部的浓度。4.根据权利要求3所述的电极的制造方法，其中所述第一粒子群包含铝，在所述第一粒子中，铝在表层部的浓度高于在内部的浓度，所述第二粒子群包含铝，并且在所述第二粒子中，铝在表层部的浓度高于在内部的浓度。5.根据权利要求2至4中任一项所述的电极的制造方法，其中当在所述第一混合物中将所述第一粒子群的重量、所述第二粒子群的重量和所述第三粒子群的重量分别记为Mx1、Mx2和Mx3且以Mx1、Mx2与Mx3之和为100时，Mx3为5以上且20以下。6.权利要求2至5中任一项所述的电极的制造方法，其中所述第三粒子群包含镁，并且在通过XPS对所述第三粒子群进行分析得到的钴和镁的浓度中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎舜平，石谷哲二，岩城裕司，吉富修平，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：