[發明專利]非水電解質二次電池

有效

• 申請號: 201110213643.0
• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN102347510A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 宮崎晉也;白方宏宜
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: H01M10/05
• 分類號: H01M10/05;H01M4/131;H01M10/0567
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發明涉及一種非水電解質二次電池，具體來說，涉及一種具有高負載特性的非水電解質二次電池。

背景技術

攝像機、攜帶電話、筆記本個人電腦等攜帶電子機器的小型、輕型化迅速地發展，作為其驅動電源，具有高能量密度、高容量的非水電解質二次電池得到廣泛的利用。

以往，作為非水電解質二次電池用的正極活性物質，使用的是放電特性優異的鈷酸鋰(LiCoO₂)。但是，由于鈷的資源量少且價格高，因此使用了與鈷相比資源量更豐富、更廉價的鎳的活性物質材料(Li_aNi_bCo_cMn_dO₂、0.9≤a≤1.2、0＜b、b+c+d＝1)的技術受到關注。

為了制作含有鎳的活性物質材料，需要將過渡金屬源(鎳源、鈷源等)與多于必需量的鋰源混合，并且在比制作鈷酸鋰時更低的溫度下將該混合物燒成。

但是，此種制造方法中，容易在燒成了的活性物質的表面殘存仍舊未反應而殘留的鋰源或鋰源的燒成物等鋰化合物，該鋰化合物與非水電解質反應，產生對充放電反應造成不良影響的副產物。此種反應在高溫環境中保存的情況下或在進行高速放電的情況下特別易于發生，因此高溫保存特性、負載放電特性降低。

但是，作為有關非水電解質二次電池的技術，有專利文獻1～8。

專利文獻1日本特開2008-243448號公報

專利文獻2日本特開2010-73686號公報

專利文獻3日本特開2007-42302號公報

專利文獻4日本再表2007-102407號公報

專利文獻5日本專利第4082214號

專利文獻6日本特開2006-120650號公報

專利文獻7日本特開2009-176528號公報

專利文獻8日本特開2008-277086號公報

專利文獻1提供使用如下的鋰過渡金屬復合氧化物的技術，即，是以下述通式(1)表示的鋰過渡金屬復合氧化物，在利用水銀壓入法求出的該二次粒子的細孔分布曲線中，在細孔半徑大于1μm而在50μm以下具有主峰頂，并且在細孔半徑為0.08μm而以上1μm以下具有副峰頂。

Li_xNi_aMn_βCo_γQ_dW_YO₂??(1)

式中，Q表示選自Al、Fe、Ga、Sn、V、Cr、Cu、Zn、Mg、Ti、Ge、B、Bi、Nb、Ta、Mo、Zr、Ca及Mo中的至少一種元素。表示滿足0.2≤a≤0.6、0.2≤β≤0.6、0≤γ≤0.5、0≤d≤0.1、0.8≤a+β+γ+d≤1.2、0＜x≤1.2、0＜Y≤0.1的關系的數。

根據該技術，可以廉價地提供適于用作鋰二次電池的正極材料的高性能(高容量、高速率特性、電阻特性等)的鋰過渡金屬復合氧化物。

專利文獻2提供以如下的含有鋰的復合氧化物的粒子作為活性物質的技術，即，以通式Li_1+xNi_(1-y-z+b)/2Mn_(1-y-z-b)/2Co_yM_zO₂(其中，M表示選自Ti、Cr、Fe、Cu、Zn、Al、Ge、Sn、Mg、Ag、Ta、Nb、B、P、Zr、W及Ga中的至少一種元素，-0.15≤x≤0.15、0≤y≤0.4、0≤z≤0.03、-0.1≤b≤0.96及1-y-z-b＞0)表示，Ni的平均價數為2.2～2.9價，在全部一次粒子中，粒徑為1μm以下的一次粒子為30體積％以下，BET比表面積為0.3m²/g以下。

根據該技術，可以實現高容量、熱穩定性高的非水二次電池。

專利文獻3提供使用如下的正極的技術，即，包含具有化1中所示的平均組成的第一正極材料、和具有化2中所示的平均組成的第二正極材料。

(化1)Li_aCo_1-bM1_bO_2-c