稳定化锂粉的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及稳定化裡粉。
【背景技术】
[0002] 裡离子二次电池与儀儒电池、儀氨电池等相比，由于轻量且高容量，因此作为便携 式电子设备用电源而被广泛应用。另外，作为搭载于混合动力汽车或电动汽车的电源而成 为有力的候补。于是，伴随于近年来的便携式电子设备的小型化W及高功能化而对成为它 们的电源的裡离子二次电池，期待着更进一步的高容量化。
[0003] 裡离子二次电池的容量主要依存于电极的活性物质。对于负极活性物质而言，通 常使用石墨，但根据上述要求而需要使用更高容量的负极活性物质。因此，持有与石墨的理 论容量（372mAh/g)相比大得多的理论容量（4210mAh/g)的金属娃仪）正受到关注。
[0004] 另外，循环特性比金属娃优异的氧化娃（SiOj的使用也正在被研究探讨。但是， 氧化娃与金属娃相比，不可逆容量大。有助于充放电的裡的量由于根本上是由正极中的裡 量来决定，因此负极的不可逆容量的增加关系到电池整体的容量降低。 阳〇化]为了减低该不可逆容量，有提案为，在开始充放电之前预先使金属裡与负极接触， 并将裡渗杂于（doping)负极的技术（裡预先渗杂（lithium pre-doping))(例如，参照专 利文献1~2)。在专利文献1中，公开有在负极上形成含有裡的膜，从而将裡渗杂于负极的 方法。另外，在专利文献2中，公开有通过使裡颗粒包含于负极活性物质层中，从而将裡渗 杂于负极的方法。
[0006] 在运样的渗杂操作中使用的裡，由于其反应性高，因此希望在安全性方面更优异 的产品，有提案为，在大气中W稳定的覆盖膜来覆盖裡颗粒的表面W提高安全性并改善操 作处理的稳定化裡粉（参照专利文献3)
[0007] 通常，在裡离子二次电池中使用的负极具有，在集电体上形成含有负极活性物质 的层，之后通过压制而紧密附着的工序，通过该压制而使稳定化裡粉的裡金属露出，从而进 行对负极的渗杂。因此，稳定化裡粉所要求的特性不仅要提高裡的稳定性，而且还要求用于 产生优异的电池特性的渗杂特性。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :日本专利第5196118号公报
[0011] 专利文献2 :日本专利特开2010-160986号公报
[0012] 专利文献3 :日本专利第2699026号公报
【发明内容】
[0013] 发明所要解决的技术问题
[0014] 然而，如果使用上述专利文献所记载的那样的球状的稳定化裡粉，则对于破坏覆 盖层而使裡颗粒露出的情况而言，需要大的压制压力，并且伴随压制会在负极上产生龟裂 (crack)等缺陷，因而在使用电池时的初期充放电效率会劣化。
[0015] 另一方面，如果为了抑制对负极的损坏而减小压制压力，则会有因为稳定化裡粉 不断被损坏，所W渗杂无法有效地进行并且无法达到不可逆容量降低的作用的问题。
[0016] 本发明是鉴于上述现有技术中所存在的问题而完成，其目的在于提供一种能够抑 制对负极的损坏并且在渗杂效率方面表现优异的稳定化裡粉W及使用该稳定化裡粉的裡 离子二次电池。
[0017] 用于解决技术问题的手段
[0018] 为了达到上述目的，本发明所设及的稳定化裡粉，其特征在于，在将颗粒的平均圆 形度（average circularity)设定为C的时候，C《0. 90。在此，圆形度C被定义为，在将 颗粒的面积设定为S并且将周长设定为L的时候，C = 4 π S/?Λ
[0019] 通过制成运样的结构，由于在上述压制时给予稳定化裡粉的应力变得容易集中于 一部分并且即使是小的压制力也能够使裡颗粒破碎，因此在渗杂工序操作中，充分降低不 可逆容量成为可能并且极大改善裡离子二次电池的初期充放电效率。
[0020] 本发明所设及的稳定化裡粉，进一步优选在将颗粒的平均费雷特直径（average Feret diameter)设定为抑的时候，抑《53. 0 μ m。在此，费雷特直径被定义为与用显微 镜等观察颗粒的时候的观察图像外切的长方形的长边长度。
[0021] 由此，通过减小费雷特直径，从而能够进一步减小颗粒破碎所必要的压制压力，并 且降低不可逆容量成为可能。
[0022] 本发明所设及的稳定化裡粉，进一步优选含有1. 0X 10 3质量％ W上且1. 0X 10 1 质量％^下的过渡金属。
[0023] 由此，通过过渡金属W规定的比例存在从而稳定化覆盖膜变硬并且变脆，颗粒变 得更容易被破碎。由此，进一步降低不可逆容量成为可能。
[0024] 发明效果
[0025] 根据本发明，能够提供一种在渗杂效率方面表现优异的稳定化裡粉，另外，通过使 用渗杂有本发明的稳定化裡粉的负极，从而能够获得初期充放电效率得到大幅改善的裡离 子二次电池。
【附图说明】
[00%] 图1是本实施方式所设及的稳定化裡粉的光学显微镜照片。
[0027] 图2是现有的稳定化裡粉的光学显微镜照片。
[002引图3是本实施方式的裡离子二次电池的模式截面图。
[0029] 实施方式
[0030] 关于本发明，W下对本发明的优选的实施方式进行说明。还有，本发明并不限定于 W下的实施方式。
[0031] <稳定化裡粉>
[0032] 本实施方式的稳定化裡粉具有平均圆形度C为0. 90 W下的颗粒形状。所述稳定 化裡粉被金属裡为单一或者多种的稳定的裡化合物所覆盖。
[0033] 作为稳定的裡化合物，可W列举碳酸盐、氨氧化物、氧化物W及硫化物等，具体而 言，可W列举LiOH、LizCOs、Li2〇、LizS等。运些化合物能够由X射线衍射法或拉曼光谱法来 进行鉴定。其中，为了进一步提高安全性，优选上述裡化合物W Li2〇为主成分。
[0034] 上述稳定化裡粉的平均圆形度C更优选为0.80 W下。圆形度越小，可能越容易破 坏颗粒，伴随着压制，对负极的损坏被进一步抑制并且能够获得优异的渗杂效果。
[0035] 上述稳定化裡粉的平均费雷特直径，从涂布后在电极表面上的均匀分散性的观点 出发，优选为53.0μπι W下，更加优选为25.0μπι W下。
[0036] 上述稳定化裡粉，从稳定化覆盖膜的脆度的观点出发，相对于稳定化裡粉优选含 有1.0X10 3质量％ W上且1.0X10 1质量％ W下的过渡金属，更加优选含有1.0X10 3质 量％ W上且10. 0Χ 10 3质量％ W下的过渡金属。根据该构成，能够获得更加优异的渗杂效 果。运被认为是由于存在异物而引起稳定化覆盖膜变脆。
[0037] 另外，优选在稳定化覆盖膜中含有所述过渡金属。根据该构成，认为稳定化覆盖膜 更加有效地变脆。还有，过渡金属的定量可W用ICP(发射光谱分析法）来进行。
[0038] 所述过渡金属进一步优选为容易被氧化的金属。例如可W列举：Mg、Al、Ti、Zr、Mn、 Zn、化、Fe、Ni、Sn、化。其中，特别优选化。
[0039] 在上述稳定化裡粉中，从渗杂效率的观点出发，优选将金属裡控制在80质量份W 上。在压制时，金属裡与负极活性物质变得容易发生接触，能够获得更加优异的渗杂效果。
[0040] (稳定化裡粉的制造方法）
[0041] 本实施方式的稳定化裡粉通过如下方式进行制造：将裡锭投入到控油中，将其加 热到裡的烙点W上，W充分的时间揽拌该烙融裡-控油混合物，从而制作分散液，然后W持 续揽拌的状态渐渐地进行冷却，使该分散液在充分冷却的状态下接触二氧化碳（C〇2)并在 表面形成稳定化覆盖膜，并将其干燥。还有，在添加过渡金属的情况下，可W在导入二氧化 碳时进行添加。
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