[發明專利]非水電解質二次電池

在審

• 申請號: 202010690478.7
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN112242505A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 山本雄治;普洛克特桃子;牧村嘉也;林徹太郎;黃嵩凱
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社;住友金屬礦山株式會社
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/05;H01M10/0525;H01M10/0587
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉航;王瀟悅

本發明提供一種將層狀結構的鋰復合氧化物用于正極活性物質而得到的非水電解質二次電池，其初期電阻低，并且反復充放電時的電阻增加得到了抑制。在此公開的非水電解質二次電池，具備正極、負極和非水電解質。所述正極具備正極活性物質層。所述正極活性物質層含有層狀結構的鋰復合氧化物。所述鋰復合氧化物是多孔質粒子。所述多孔質粒子在其表層部包含巖鹽型結構的層。所述巖鹽型結構的層的厚度為5nm以上且80nm以下。所述多孔質粒子的孔隙率為15％以上且48％以下。所述多孔質粒子包含2個以上直徑為所述多孔質粒子的粒徑的10％以上的孔隙。所述多孔質粒子在其表面具備鎢酸鋰的被覆部。

技術領域

本發明涉及非水電解質二次電池。

背景技術

近年來，鋰離子二次電池等的非水電解質二次電池被很好地用于個人電腦、便攜終端等的移動電源、電動汽車(EV)、混合動力汽車(HV)、插電式混合動力汽車(PHV)等的車輛驅動用電源等。

非水電解質二次電池中，通常使用能夠吸藏和釋放作為電荷載體的離子的正極活性物質。作為正極活性物質的一例，可舉出層狀結構的鋰復合氧化物(例如參照專利文獻1)。

層狀結構的鋰復合氧化物通常為一次粒子凝集而成的二次粒子的形態。單純地一次粒子凝集而成的二次粒子中，在一次粒子之間存在孔隙，但該孔隙小。進行了通過改變該二次粒子的孔隙的結構而使電池性能提高的嘗試。具體而言，例如專利文獻1中提出了使層狀結構的鋰復合氧化物的二次粒子成為具有1個大孔隙的中空粒子的形態。專利文獻1記載了通過這樣的中空粒子，能夠降低直流電阻，并且能夠增大放電容量。

在先技術文獻

專利文獻1：國際公開第2015/108163號

發明內容

但是，本發明人認真研究的結果，發現通過改變二次粒子的孔隙的結構來提高電池特性是有極限的，使用了現有技術的層狀結構的鋰復合氧化物的非水電解質二次電池，存在初期電阻高、反復充放電時電阻增加之類的問題。

因此，本發明的目的是提供一種將層狀結構的鋰復合氧化物用于正極活性物質的非水電解質二次電池，其初期電阻低、并且反復充放電時的電阻增加得到抑制。

在此公開的非水電解質二次電池具備正極、負極和非水電解質。所述正極具備正極活性物質層。所述正極活性物質層含有層狀結構的鋰復合氧化物。所述鋰復合氧化物是多孔質粒子。所述多孔質粒子在其表層部包含巖鹽型結構的層。所述巖鹽型結構的層的厚度為5nm以上且80nm以下。所述多孔質粒子的孔隙率為15％以上且48％以下。所述多孔質粒子包含2個以上直徑為所述多孔質粒子的粒徑的10％以上的孔隙。所述多孔質粒子在其表面具備鎢酸鋰的被覆部。

根據這樣的技術構成，提供一種將層狀結構的鋰復合氧化物用于正極活性物質的非水電解質二次電池，其初期電阻低、并且反復充放電時的電阻增加得到抑制。

在此公開的非水電解質二次電池的一優選方式中，所述鎢酸鋰的被覆部中所含的鎢的量相對于所述鋰復合氧化物為0.2質量％以上且1.2質量％以下。

根據這樣的技術構成，初期電阻降低效果和對非水電解質二次電池反復充放電時的電阻增加的抑制效果特別高。

在此公開的非水電解質二次電池的一優選方式中，所述層狀結構的鋰復合氧化物是鋰鎳鈷錳系復合氧化物。

根據這樣的技術構成，非水電解質二次電池的電阻特性特別優異。

附圖說明

圖1是示意性地表示本發明的一實施方式涉及的鋰離子二次電池的內部結構的截面圖。

圖2是表示本發明的一實施方式涉及的鋰離子二次電池的卷繞電極體的構成的示意圖。

圖3是示意性地表示本發明的一實施方式涉及的鋰離子二次電池所使用的多孔質粒子的一例的截面圖。