[發(fā)明專利]正極活性物質(zhì)、正極、電池、電池包、電子設(shè)備、電動(dòng)車輛、蓄電裝置及電力系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880047000.3
• 申請(qǐng)日: 2018-07-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110915039B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宮崎武志;高原克典;村上洋介
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社村田制作所
• 主分類號(hào): H01M4/525
• 分類號(hào): H01M4/525;C01G51/00;H01M4/505
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 趙曦

1.一種電池，具備：

包含正極活性物質(zhì)的粉末的正極；

負(fù)極；以及

電解質(zhì)，

所述粉末包含粒子，該粒子具有晶界，且?jiàn)A著該晶界的兩個(gè)區(qū)域的各c軸具有鏡像對(duì)稱的關(guān)系，

所述粒子在所述粉末中的含有率為50%以下，

所述正極活性物質(zhì)為具有層狀巖鹽型結(jié)構(gòu)的鋰過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧化物，

所述鋰過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧化物具有下面的式（1）所示的平均組成，

Li_rCo_(1-s)M_sO_(2-t)F_u…（1）

其中，式（1）中，M表示由鎳、錳、鎂、鋁、硼、鈦、釩、鉻、鐵、銅、鋅、鉬、錫、鈣、鍶及鎢構(gòu)成的組中的至少一種；r、s、t及u為0.8≤r≤1.2、0≤s0.5、-0.1≤t≤0.2、0≤u≤0.1的范圍內(nèi)的值；此外，鋰的組成根據(jù)充放電的狀態(tài)而不同，r的值表示完全放電狀態(tài)時(shí)的值，

所述粒子在所述粉末中的含有率如下進(jìn)行測(cè)定：

以石墨作為負(fù)極，以充電電壓4.50V進(jìn)行100循環(huán)充放電后，拆開(kāi)電池取出正極，利用碳酸二甲酯清洗該正極，然后裁切正極獲得試樣片，觀察該試樣片的截面SEM，從而得到截面SEM圖像，從得到的截面SEM圖像中計(jì)數(shù)粒徑即最大費(fèi)雷特直徑為1μm以上的粒子的個(gè)數(shù)N，基于粒子截面上是否產(chǎn)生了規(guī)定的葉脈狀裂紋來(lái)判斷正極活性物質(zhì)粒子是否為鏡像對(duì)稱粒子，在所計(jì)數(shù)的粒徑為1μm以上的粒子中計(jì)數(shù)鏡像對(duì)稱粒子的個(gè)數(shù)n，重復(fù)以上流程直至計(jì)數(shù)到粒徑為1μm以上的粒子的個(gè)數(shù)N為100個(gè)以上，最后，計(jì)算正極活性物質(zhì)中的鏡像對(duì)稱粒子的含有率R[%]=（鏡像對(duì)稱粒子的個(gè)數(shù)n/粒徑為1μm以上的粒子的個(gè)數(shù)N）×100。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其中，

所述含有率為25%以下。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其中，

所述正極在完全充電狀態(tài)時(shí)的電位為4.40V?vsLi/Li⁺以上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其中，

所述粉末的平均粒徑為2μm以上且50μm以下。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其中，

所述電池進(jìn)一步具備收納所述正極、所述負(fù)極及所述電解質(zhì)的外裝部件。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池，其中，

所述外裝部件為層壓膜。

7.一種正極活性物質(zhì)，包含正極活性物質(zhì)粒子，所述正極活性物質(zhì)粒子具有晶界，且?jiàn)A著該晶界的兩個(gè)區(qū)域的各c軸具有鏡像對(duì)稱的關(guān)系，

所述正極活性物質(zhì)粒子的含有率為50%以下，

所述正極活性物質(zhì)為具有層狀巖鹽型結(jié)構(gòu)的鋰過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧化物，

所述鋰過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧化物具有下面的式（1）所示的平均組成，

Li_rCo_(1-s)M_sO_(2-t)F_u…（1）

其中，式（1）中，M表示由鎳、錳、鎂、鋁、硼、鈦、釩、鉻、鐵、銅、鋅、鉬、錫、鈣、鍶及鎢構(gòu)成的組中的至少一種；r、s、t及u為0.8≤r≤1.2、0≤s0.5、-0.1≤t≤0.2、0≤u≤0.1的范圍內(nèi)的值；此外，鋰的組成根據(jù)充放電的狀態(tài)而不同，r的值表示完全放電狀態(tài)時(shí)的值，

所述粒子在所述粉末中的含有率如下進(jìn)行測(cè)定：

以石墨作為負(fù)極，以充電電壓4.50V進(jìn)行100循環(huán)充放電后，拆開(kāi)電池取出正極，利用碳酸二甲酯清洗該正極，然后裁切正極獲得試樣片，觀察該試樣片的截面SEM，從而得到截面SEM圖像，從得到的截面SEM圖像中計(jì)數(shù)粒徑即最大費(fèi)雷特直徑為1μm以上的粒子的個(gè)數(shù)N，基于粒子截面上是否產(chǎn)生了規(guī)定的葉脈狀裂紋來(lái)判斷正極活性物質(zhì)粒子是否為鏡像對(duì)稱粒子，在所計(jì)數(shù)的粒徑為1μm以上的粒子中計(jì)數(shù)鏡像對(duì)稱粒子的個(gè)數(shù)n，重復(fù)以上流程直至計(jì)數(shù)到粒徑為1μm以上的粒子的個(gè)數(shù)N為100個(gè)以上，最后，計(jì)算正極活性物質(zhì)中的鏡像對(duì)稱粒子的含有率R[%]=（鏡像對(duì)稱粒子的個(gè)數(shù)n/粒徑為1μm以上的粒子的個(gè)數(shù)N）×100。