[發明專利]濕潤混合物、帶被膜的含鋰正極活性物質粒子和鋰離子二次電池和它們的制造方法

在審

• 申請號: 202010466789.5
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN112054192A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 橫山友宏;杉浦隆太;堀川大介
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/131;H01M4/1391;H01M10/0525
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉航;王瀟悅

一種濕潤混合物的制造方法，具備攪拌混合工序和溶液混合工序，攪拌混合工序中，將表面具有剩余鋰化合物的含鋰正極活性物質粒子與結晶質的鐵電體陶瓷粒子進行干式攪拌混合，得到混合粉體，溶液混合工序中，對混合粉體混合鋰傳導體形成性溶液，得到包含帶被膜的含鋰正極活性物質粒子的濕潤混合物，帶被膜的含鋰正極活性物質粒子在含鋰正極活性物質粒子的表面上具有被膜，被膜由非晶質的鋰傳導體構成，且其中分散有鐵電體陶瓷粒子。

技術領域

本發明涉及濕潤混合物、帶被膜的含鋰正極活性物質粒子和鋰離子二次電池的制造方法、以及濕潤混合物、帶被膜的含鋰正極活性物質粒子和鋰離子二次電池。

背景技術

以往，已知如日本特開2018-147726所示，為了降低鋰離子二次電池的電池電阻等，在由含鋰復合氧化物構成的正極活性物質粒子的表面上，形成分散有鋰離子傳導體和BaTiO₃等鐵電體的被膜的技術。該專利文獻1所記載的技術中，例如將正極活性物質投入到溶解了烷氧基鋰和烷氧基鎢等的溶液中進行攪拌，然后在700℃的高溫下加熱，形成Li₂WO₄的鋰離子傳導體的第1層，進而將正極活性物質投入到溶解了鋰醇鹽、鎢醇鹽、鋇醇鹽和鈦醇鹽等的第2溶液中進行攪拌，然后，在700℃的高溫下加熱，形成Li₂WO₄的鋰離子傳導體和BaTiO₃的鐵電體的第2層，在正極活性物質上形成分散有鐵電體的鋰離子傳導體的被膜。

發明內容

但是，該日本特開2018-147726所記載的技術中，需要高溫下的處理，不僅花費成本，而且形成鋰離子傳導性比非晶質低的結晶性鋰離子傳導體的被膜，此外，只能生成大小為被膜的同等程度以下的鐵電體粒子，在降低鋰離子二次電池的電池電阻方面存在極限。

本發明是鑒于這樣的問題而完成的，提供一種包含能夠構成反應電阻低的正極板的正極活性物質粒子的濕潤混合物的制造方法、能夠構成反應電阻低的正極板的帶被膜的含鋰正極活性物質粒子的制造方法、以及電阻低的鋰離子二次電池的制造方法。另外，本發明提供一種包含能夠構成反應電阻低的正極板的正極活性物質粒子的濕潤混合物、能夠構成反應電阻低的正極板的帶被膜的含鋰正極活性物質粒子、以及電阻低的鋰離子二次電池。

(1)用于解決上述課題的本發明一方案是一種濕潤混合物的制造方法，具備攪拌混合工序和溶液混合工序，所述攪拌混合工序中，將表面具有剩余鋰化合物的含鋰正極活性物質粒子與結晶質的鐵電體陶瓷粒子進行干式攪拌混合，得到混合粉體，所述溶液混合工序中，對所述混合粉體混合鋰傳導體形成性溶液，得到包含帶被膜的含鋰正極活性物質粒子的濕潤混合物，所述帶被膜的含鋰正極活性物質粒子在所述含鋰正極活性物質粒子的所述表面上具有被膜，所述被膜由非晶質的鋰傳導體構成，且其中分散有所述鐵電體陶瓷粒子。

根據該濕潤混合物的制造方法，能夠得到包含帶被膜的含鋰正極活性物質粒子的濕潤混合物，帶被膜的含鋰正極活性物質粒子在含鋰正極活性物質粒子的表面上具有被膜，被膜由非晶質的鋰傳導體構成，且其中分散有鐵電體陶瓷粒子。

再者，在由鋰傳導體構成的膜中分散有鐵電體陶瓷粒子，由該鋰傳導體構成的被膜存在于含鋰正極活性物質粒子與鐵電體陶瓷粒子之間，形成于在含鋰正極活性物質粒子表面附著的鐵電體陶瓷粒子周圍形成。另外，結晶質的鐵電體陶瓷粒子由于自發極化而在粒子表面產生了極化電荷。