非水电解质二次电池的正极活性物质及其制造方法

文档序号:3443399阅读:147来源:国知局
专利名称:非水电解质二次电池的正极活性物质及其制造方法
技术领域
本发明涉及非水电解质二次电池的正极活性物质、非水电解质二次电池和制造该物质和电池的方法,特别是涉及这样一种非水电解质二次电池正极活性物质,其能够增加非水电解质二次电池的容量、改进其库仑效率、减少其不可逆容量(保留值)、改进其低温输出和循环性能,及制造该活性物质的方法。
背景技术
具有高电压和高能量密度,同时具有小尺寸和高容量的锂离子二次电池近年已经成为可能。因此,锂离子二次电池用作小的移动设备包括移动电话、笔记本电脑、可携式摄像机及移动信息终端的电源,正在进入社会生活中。而且,目标在于研究开发用于复合型车辆为代表的机动车辆中的应用正在进行之中。在这样的背景之下,市场对具有优异安全和优异输出性能的更高容量电池的需求与日俱增。
最广泛使用的锂离子二次电池正极活性物质是由锂-钴复合氧化物制造的。对于锂离子二次电池使用锂-钴复合氧化物以获得优异初始容量和循环性能的广泛的研究和开发目前正在进行之中,因此已经得到了各种各样的结果,商业化的产品的开发正在进行。
但是,该种锂钴复合氧化物使用昂贵的钴化合物作为原料,增加了正极物质的成本,导致二次电池的成本更高。因此,有一种迫切的要求是用不昂贵的取代物替代正极活性物质。
目前正在进行关于锂-金属复合氧化物的研究,其中所述的金属选自锰和镍,作为正极活性物质的锂钴复合氧化物的替代物。特别是,锂镍复合氧化物具有与锂钴复合氧化物同样的高电压,而且理论容量比锂钴复合氧化物的容量更大,Ni原料比Co不太昂贵,并可稳定获得。因此广泛的开发正在进行以期锂镍复合氧化物可应用作为下一代正极。
锂离子二次电池,其中用以前提出的方法得到的锂镍复合氧化物用作正极活性物质,其于使用锂钴复合氧化物作为正极活性物质的锂离子二次电池相比,具有更高的充电容量和放电容量,及改进的循环性能。但是,尽管它们仅存在首次放电的缺点,即所述的放电容量比充电容量低,及由充电容量和放电容量之间的差定义的不可逆容量或称为“保留值”相当大,而且当在高温或低温环境下使用时电池性能相对容易劣化。
为改进循环性能,可以在锂镍复合氧化物中加入不同的元素用于取代(例如,日本专利出版Tokukai Hei 8-78006中公开了将至少一种选自B、Al、In和Sn的元素加到Li(Ni,Co)O2复合氧化物中)。尽管这样改进了循环性能,但其也缩小了可得到正极活性物质中锂离子插入和去插入的范围,而且往往减少了放电容量。在高放电电流的高负荷及低温下高效率放电的条件下,其中在低温下电解质中锂离子的移动性降低,已知这种放电容量的减少特别明显。
当二次电池安装在温度变化很大的环境中使用的设备中时,低温和/或高温下二次电池的输出性能极其重要。特别是,如果考虑在寒冷地区的使用,二次电池必须具有足够需要的低温输出性能。因此,当具有锂镍复合氧化物的锂镍二次电池安装在机动车辆中时,其低温输出性能的改进是要考虑的重要问题。因此,正在进行试验以改进低温输出性能。
例如,日本专利出版Tokukai Hei 11-288716中公开使用了Lix(Niy,Co1-y)O2(0<x<1.10,0.75<y<0.90)正极活性物质,其中初级粒子沿以立方晶体生长的径向模式生长的初级粒子形成的次级粒子的外部生长,以使来自次级粒子表面的锂离子均匀的插入和去插入,这样可得到高效率的低温放电性能。但是,但使用上述的正极活性物质时,正极活性物质的表面,由于当合成正极活性物质时导电材料、粘合剂或气体吸附到粒子的表面而被覆盖。因此,要考虑到活性物质表面积的增加受到了限制。
而且,日本专利出版Tokukai 2000-331683公开了控制比表面积、平均粒径和平均孔径到一定的范围以防止低温下放电容量的减少,而且以防止循环性能的变差。但是,如果优先考虑一个特征,那么有一种趋势是其他的特征会变差,因此这种方法不能认为是令人满意的方法。
而且,日本专利出版Tokukai Hei 11-224664中公开了,例如,锂金属复合氧化物的用途,所述的复合氧化物具有这样的结构,其中Co、Mn、Fe、Mg、Al等在锂镍复合氧化物晶体结构中的固体溶液中均一地分布,这样锂镍复合氧化物细粒的表面和/或包括含有锂金属复合氧化物细粒材料的正极活性物质的表面,被由至少一种选自含氟聚合物化合物和有机硅化合物类型的化合物组成的防水材料的涂层覆盖,以防止由于正极物质中锂金属复合氧化物的水份影响而使电池性能变差。而且,也公开了,提出可提供具有优异耐潮湿和非常安全的锂离子二次电池的可能性,其通过在具有脱湿设备例如干燥室的工作室中操作正极可以实现。但是,由于正极和/或活性物质其覆盖有防水材料,由于锂离子的插入-去插入效应,很难实现高效放电特征。
另外,日本专利出版Tokukai 2001-351686中公开了,例如,通过使用正极活性物质例如Li(Ni0.8,Co0.15)Al0.05O2等改进二次电池低温输出性能的方法,其中在电池化成后,在高于通常电池使用的最大电压的最大充电电压下进行充电和放电,这样增加了有利于正极活性物质粒子反应的表面积,及这样正极的有效表面积,以活化充电和放电反应,从而改进低温放电性能。但是,其不能改进正极活性物质本身的特性。

发明内容
本发明的一个目的是提供非水电解质二次电池的正极活性物质,以提供具有高起始放电电流和低不可逆容量(保留值)、高/或低温度下的高输出性能的非水电解质二次电池。
本发明的另一个目的是提供制造这样的正极活性物质的方法。
附图简述

图1是显示低温输出、C-量及电极制造气氛中绝对湿度之间关系的曲线。
优选实施方式的详细描述本发明一个实施方式的非水电解质二次电池的正极活性物质包括由通式Lix(Ni1-y,Coy)1-zMzO2(0.98≤x≤1.10,0.05≤y≤0.4,0.01≤z≤0.2,其中M代表至少一种选自Al、Mg、Mn、Ti、Fe、Cu、Zn和Ga的元素)代表的锂金属复合氧化物,C-量为0.14wt%或更少。C-量由高频红外(IR)加热方法测量。
本发明另一个实施方式的非水电解质二次电池的正极活性物质包括 由通式Lix(Ni1-y,Coy)1-zMzO2(0.98≤x≤1.10,0.05≤y≤0.4,0.01≤z≤0.2,其中M代表至少一种选自Al、Mg、Mn、Ti、Fe、Cu、Zn和Ga的元素)代表的锂金属复合氧化物,当加热到180℃时,KarlFischer水份为0.2wt%或更少。
本发明另一个实施方式的非水电解质二次电池的正极活性物质包括 由通式Lix(Ni1-y,Coy)1-zMzO2(0.98≤x≤1.10,0.05≤y≤0.4,0.01≤z≤0.2,其中M代表至少一种选自Al、Mg、Mn、Ti、Fe、Cu、Zn和Ga的元素)代表的锂金属复合氧化物,C-量为0.14wt%或更少,当加热到180℃时,Karl Fischer水份含量为0.2wt%或更少。本发明说明书和权利要求书中的术语“C-量”是指在锂金属复合氧化物中包含、沉积和粘附等的总碳量,C-量由高频红外(IR)加热方法测量。该方法公开于例如“JIS Z 2615,确定金属材料中碳的总原则”中。
通过使用上述的非水电解质二次电池正极活性物质,并在绝对水份含量为10g/m3或更少的工作气氛下进行组装,可制造非水电解质二次电池。
根据本发明的另一个实施方式,提供一种非水电解质二次电池的制造方法,其中正极由通式Lix(Ni1-y,Coy)1-zMzO2(0.98≤x≤1.10,0.05≤y≤0.4,0.01≤z≤0.2,其中M代表至少一种选自Al、Mg、Mn、Ti、Fe、Cu、Zn和Ga的元素)代表的锂金属复合氧化物制造,该方法包括组装方法,所述的方法包括如下步骤将正极活性物质浆料施加到用于奠基的电极板上,然后干燥该电极板,压制然后组装电极,其中,组装过程在绝对水份含量为10g/m3或更少的工作气氛下进行。
通过控制制造工艺的气氛,锂金属复合氧化物的C-量为0.14wt%或更少,和/或当加热到180℃时,Karl Fischer水份含量为0.2wt%或更少。
使用锂金属复合氧化物作为正极的锂离子二次电池的充电和放电通过锂离子可逆地进入和离开锂金属复合氧化物而进行。由于锂离子通过锂金属复合氧化物表面和电解质之间的界面进入和离开锂金属复合氧化物,从锂金属复合氧化物到电解质的迁移的容易性对电池性能产生主要影响。而且,该锂金属复合氧化物和电解质之间迁移的容易性影响锂离子二次电池的内阻的数量级,具有高内阻的锂离子二次电池不具有满意的输出性能。由于电解质中锂离子的扩散速度,及锂金属复合氧化物和电解质之间界面中锂离子迁移的移动性,都在低温环境下减少了,特别是其是必要的,以得到在低温下具有高输出性能的锂离子二次电池,从而在低温下使用具有低内阻的锂金属复合氧化物,或用另外的话说,使用其中锂金属复合氧化物和电解质之间锂离子迁移容易发生的锂金属复合氧化物。
本发明的发明人使用XPS(ESCALAB220iXL,VG制造)等作为由实验制造的锂金属复合氧化物上的表面分析,以证明锂金属复合氧化物表面上碳酸盐离子的存在,而且发现锂金属复合氧化物表面上的C-量和碳酸盐离子之间的关联,而且,发现在低温下锂金属复合氧化物的C-量与输出性能的关联。本发明说明书和权利要求书中的术语“C-量”是指在锂金属复合氧化物中包含、沉积和粘附等的总碳量,C-量由高频红外(IR)加热方法测量。
而且,本发明的发明人注意到不总能仅通过减少碳酸盐离子的含量和/或C-量以得到满意的低温输出性能,本发明的完成基于发现这样的事实,即锂金属复合氧化物表面上的水份含量影响低温输出,而且在电极制造过程中要求锂金属复合氧化物的水份含量和工作气氛的湿度。
如下是本发明的详细描述。
本发明的非水电解质二次电池的正极活性物质包括由通式Lix(Ni1-y,Coy)1-zMzO2(0.98≤x≤1.10,0.05≤y≤0.4,0.01≤z≤0.2,其中M代表至少一种选自Al、Mg、Mn、Ti、Fe、Cu、Zn和Ga的元素)代表的锂金属复合氧化物,平均粒径为5μm~10μm,C-量为0.14wt%或更少,当加热到180℃时,Karl Fischer水份含量为0.2wt%或更少。本发明的正极活性物质由锂金属复合氧化物制造,使非水电解质二次电池具有高放电容量和低不可逆容量(保留值)及低温和/或高温的高输出性能。
在本发明中,在低温和高温下实现了电解质中锂离子的扩散速度,及在电解质和正极活性物质之间界面的锂离子的移动性的改进。
但是,本发明显而易见在低温下有效,因为扩散速度和移动性倾向于在低温下降低。
在本发明的锂金属复合氧化物中,镍保证了锂金属复合氧化物的电池性能,钴有利于改进循环性能。如果加入的钴量(y)超出0.05≤y≤0.4的范围,不能得到足够的循环性能,而且电池的容量保持因子也降低。特别是,如果y大于0.4,电池的初始放电容量明显减少,昂贵的钴量的增加从成本的观点看是实际的。
本发明的锂金属复合氧化物的金属元素M,即至少一种选自Al、Mg、Mn、Ti、Fe、Cu、Zn和Ga的元素,必须均一分散在锂金属复合氧化物中以保证锂金属复合氧化物稳定的晶体结构。如果z小于0.01,不能得到稳定的晶体结构,如果z大于0.2,可以形成稳定的晶体结构,但是,这导致电池初始放电容量不希望的明显的减少。
本发明的锂金属复合氧化物的希望的平均粒径为5μm~15μm。如果平均粒径小于5μm,比表面积增加,当用于电池中时,在充电和放电时发生快速而且危险的反应。而且,减少了正极物质的振实密度,导致每单位面积放电容量不希望的减少。另一方面,如果平均粒径大于15μm,粒子太大,因此电解质不能到达粒子的内部,Li不能在充电和放电时适当地分散在粒子中,因此往往减少了利用因子。而且,还有一个问题是当制造正极电极板时粒子容易破裂,使电池密度不能增加。
因此,使用激光散射分析利用粒度分析仪(Microtrack particle sizeanalyzer)测量平均粒径。
本发明的锂金属复合氧化物的C-量为0.14wt%或更少,当加热到180℃时,Karl Fischer水份含量为0.2wt%或更少。如果C-量大于0.14wt%,用锂金属复合氧化物制造的电池的低温输出性能降低了,这是不希望的。而且,如果当加热到180℃时,Karl Fischer水份含量大于0.2wt%,用锂金属复合氧化物制造的电池的低温输出性能降低了,这是不希望的。碳不可避免以碳酸锂的形式存在于锂金属复合氧化物的表面。
本发明中使用高频红外加热吸附方法测量C-量。而且,加热到180℃时,Karl Fischer水份含量表明样品在180℃下加热,然后用KarlFischer方法测量水份含量。
透射电子显微镜(TME,HF-2200,Hitachi Ltd.制造)用于分析本发明锂金属复合氧化物粒子表面的结构,由于没有观察到C-量或水份含量的变化,粒子的表面晶体结构没有变化。
锂金属复合氧化物的C-量与低温输出之间的关联的理由如下。
如果碳酸锂存在于锂金属复合氧化物表面上,那么在电池反应时,特别是在放电时,其将覆盖锂金属复合氧化物表面中的锂离子的进入和离开位。用另外的话说,垂直于晶体结构c-轴的横截面暴露于粒子的表面(通过含有Ni层、O层和Li层的层状结构的横截面),成为锂离子进入和离开受阻的理由之一。这极大地影响了初始放电容量、不可逆容量(保留值)、高温和/或低温的输出等,被认为是低温输出减少的特别的理由。
由通常的方法制造的锂金属复合氧化物上存在的碳酸盐离子可使用XPS等作为表面分析的手段进行确认。认为这些碳酸盐离子的大多数以碳酸锂的形式存在。这被认为是氧化锂或氢氧化锂之间进行如下反应的产物,其为作为原料的锂盐的一部分,并残留,由于与镍、钴和金属元素M的金属化合物不反应,在烧结反应完成后,空气中的二氧化碳气体在表面或附近。
(1)(2)(3)(4)而且,当在锂金属复合氧化物表面附近有水份时,锂金属复合氧化物本身与上述反应式(4)中的水份发生反应,产生LiOH,其然后根据反应式(3)生成碳酸锂。
而且,上述的反应式(2)比反应式(1)进行得更快,如果大气中存在二氧化碳和水份,氧化锂如反应式(2)变性为氢氧化物比表面上存在的氧化锂碳酸盐化更容易。因此,大气中存在的水份有利于锂金属复合氧化物的碳酸盐化。
因此,在制造本发明的非水电解质二次电池的正极活性物质的方法中,当由通式Lix(Ni1-y,Coy)1-2MzO2(0.98≤x≤1.10,0.05≤y≤0.4,0.01≤z≤0.2,其中M代表至少一种选自Al、Mg、Mn、Ti、Fe、Cu、Zn和Ga的元素)代表的锂金属复合氧化物从锂化合物、镍化合物、钴化合物合成时,在脱湿气氛中金属元素化合物进行混合步骤、焙烧步骤、压碎步骤、筛分步骤和粒度分级步骤,更希望电池组件接触的工作气氛不含有二氧化碳。特别是,需要在压碎步骤和筛分步骤中严格控制二氧化碳和水份。也希望控制输送和包装步骤等中的大气环境。
而且,由于上述的反应可不仅在锂金属复合氧化物的制造过程中,而且可在从电池组装到密封的所有过程中发生,控制所有过程中的大气环境,包括如下步骤,其中导电助剂和浆糊溶剂与作为正极活性物质的锂金属复合氧化物捏合在一起,其中捏合物施加到正极电极板上,其中压制正极电极板,其中正极电极板和负极电极板结合在一起,并安装到电池壳中,其然后被密封。详细地,需要在绝对水份含量为10g/m3或更少的工作气氛下组装和制造。
在本发明的制造非水电解质二次电池的方法中使用的正极活性物质,是由通式Lix(Ni1-y,Coy)1-zMz02(0.98≤x≤1.10,0.05≤y≤0.4,0.01≤z≤0.2,其中M代表至少一种选自Al、Mg、Mn、Ti、Fe、Cu、Zn和Ga的元素)代表的锂金属复合氧化物。在组装步骤中与电池组件接触的工作气氛的绝对水份含量为10g/m3或更少。
通过控制制造步骤中的大气环境,锂金属复合氧化物的C-量为0.14wt%或更少,当加热到180℃时,Karl Fischer水份含量为0.2wt%或更少。
实施例实施例1170g的含有50.5wt%品位的Ni、8.5wt%品位的Co和1.0wt%品位的Al球形复合氢氧化镍的商业可获得的粉末一水合氢氧化锂,在250℃下焙烧4小时,450℃下9小时,及730℃下22小时,然后冷却到室温。
得到的焙烧产物在氮气气氛下销磨中压碎,使用25μm的超声波振动滤网从相同的氮气气氛中筛分除去筛上粒子。而且,使用风力分级器在脱湿的空气中(温度25℃,湿度30%)从得到的筛下粒子中除去1μm或更小的粒子,在真空中150℃下干燥24小时。
使用X光衍射分析得到的锂金属复合氧化物表明其为希望的具有六方晶体层结构的正极活性物质。根据JIS 2615使用高频红外加热吸附方法测定的C-量的0.09wt%~0.12wt%,及当加热到180℃时,KarlFischer水份含量为0.03wt~0.05wt%。
由高频红外加热吸附方法测量的实施例1中的锂金属复合氧化物的C-量列于表1中。
如下描述的电池使用得到的锂镍复合氧化物制造,测量充电和放电容量及在-30℃下的输出性能。
粉末形式90wt%的活性物质与加入的5wt%乙炔黑、5wt%PVDF(聚偏二氟乙烯)及NMP(n-甲基吡咯烷酮)形成浆糊。将该浆糊施加到厚的铝箔上,这样活性物质干燥后重量为0.05g/cm2,在120℃真空下干燥,通过将含有浆糊的铝箔冲压为直径为1cm的盘片从而形成正极。锂金属负极,和由碳酸亚乙酯(EC)和碳酸二乙酯(DEC)溶液与作为辅盐的1M LiCO4等体积混合组成的电解质,用于2032型硬币式电池的制造中,在含有氩气露点温度控制为-80℃更低的手套箱中进行。
制造的电池放置约24小时,在VOC稳定(开放环路电压)后,将正极的电流密度设为0.5mA/cm2,在25℃和-30℃,4.3V~3.0V的切断电压下进行充电和放电。不可逆容量(保留值)和库仑效率计算如下。而且,通过对-30℃下的初始放电积分计算低温的输出。
保留值=首次充电容量-首次放电容量(mAh/g)库仑效率=首次放电容量/首次充电容量×100%测量的制造电极中的大气环境中的湿度、起始电池容量及-30℃下的输出列于表1中。
实施例2基本上如实施例1的方法得到锂金属复合氧化物,不同之处在于,在销磨中压碎的步骤中,使用25μm的超声波振动滤网筛分粒子除去筛上粒子,使用风力分级器除去1μm或更小的粒子,这些都在脱湿空气下进行。
通过高频红外加热吸附方法得到的锂金属复合氧化物的C-量的0.12wt%~0.14wt%,及当加热到180℃时,Karl Fischer水份含量为0.03wt~0.06wt%。
如实施例1基本上相同的方法使用得到的锂金属复合氧化物制造电池,测量了电池的性能。
锂金属复合氧化物的C-量、制造电极中大气环境中的湿度、-30℃下的电池输出和起始容量的测量结果列于表1的实施例2中。
对比实施例1基本上如实施例1相同的方法得到锂金属复合氧化物,不同之处在于,在销磨中压碎的步骤中,使用25μm的超声波振动滤网筛分粒子除去筛上粒子,进行风力分级,这些都在进行通常的没有脱湿的大气环境下进行。
通过高频红外加热吸附方法得到的锂金属复合氧化物的C-量的0.12wt%~0.17wt%,及当加热到180℃时,Karl Fischer水份含量为0.04wt%~0.10wt%。
如实施例1基本上相同的方法使用得到的锂金属复合氧化物制造电池,测量了电池的性能。
锂金属复合氧化物的C-量、制造电极中大气环境中的绝对湿度、-30℃下的电池输出和起始容量的测量结果列于表1的对比实施例1中。
对比实施例2基本上如实施例1相同的方法得到焙烧产物,不同之处在于,在通常的大气环境下进行制造,如实施例1基本上相同的方法使用该焙烧的产物制造电池,测量了电池的性能。
对于该焙烧的产品,通过高频红外加热吸附方法得到的锂金属复合氧化物的C-量的0.11wt%~0.13wt%,及当加热到180℃时,KarlFischer水份含量为0.04wt%~0.13wt%。
锂金属复合氧化物的C-量、制造电极中大气环境中的绝对湿度、-30℃下的电池输出和起始容量的测量结果列于表1的对比实施例2中。
对比实施例3基本上如实施例2相同的方法得到焙烧产物,不同之处在于,在通常的大气环境下进行制造,如实施例1基本上相同的方法使用该焙烧的产物制造电池,测量了电池的性能。
对于该焙烧的产品,通过高频红外加热吸附方法得到的锂金属复合氧化物的C-量的0.14wt%~0.16wt%,及当加热到180℃时,KarlFischer水份含量为0.04wt%~0.21wt%。
锂金属复合氧化物的C-量、制造电极中大气环境中的绝对湿度、-30℃下的电池输出和起始容量的测量结果列于表1的对比实施例3中。
对比实施例4如实施例1基本上相同的方法得到锂金属复合氧化物,不同之处在于,在脱湿大气环境下进行如下步骤销磨中压碎,使用25μm的超声波振动滤网筛分除去筛上粒子,进行风力分级,不同之处在于如下步骤在真空150℃下真空干燥24小时,然后在80℃下保持粒子24小时。
对于得到的锂金属复合氧化物,通过高频红外加热吸附方法得到的锂金属复合氧化物的C-量的0.11wt%~0.14wt%,及当加热到180℃时,Karl Fischer水份含量为0.20wt%~0.22wt%。
使用得到的锂金属复合氧化物,如实施例1基本上相同的方法制造电池,测量了电池的性能。
锂金属复合氧化物的C-量、制造电极中大气环境中的绝对湿度、-30℃下的电池输出和起始容量的测量结果列于表1的对比实施例4中。
发现仅当在水份含量增加而正极活性物质中保持低C-量的条件下制造锂金属复合氧化物时,尽管对于实施例1和2使用基本相同的电极制造气氛,但低温输出和起始容量减少了。
而且,C-量和制造商电极大气环境中的绝对湿度,及低温输出的关联列于表1中。
表1

从表可见,显而易见当制造电极大气环境的绝对湿度为10g/cm3或更少时,锂金属复合氧化物的C-量与低温输出为负相关,而且需要C-量为0.14wt%或更少以使低温输出为3W或更大。
而且,显而易见当比较具有相同C-量的锂金属复合氧化物时,制造电极大气环境中高的绝对适度导致低温输出的减少,当绝对湿度为10g/cm3或更大时,不管C-量为多少不能得到4.5W或更大的低温输出。
从上述的结果显而易见,C-量为0.14wt%或更少,及电池制造大气环境的绝对湿度为10g/m3或更少的锂金属复合氧化物是希望的,以显示出满意的低温输出性能。而且,基于这样的理由,至少在焙烧步骤后的压碎步骤及筛分步骤中要求没有二氧化碳和水份的大气环境例如氮气气氛。
通过控制C-量为0.14wt%或更少,当加热到180℃时,Karl Fischer水份含量为0.2wt%或更少,使用本发明得到的锂金属复合氧化物作为非水电解质二次电池中的正极活性物质,可提供高容量和优异低温输出性能的二次电池。
而且,制造二次电池同时控制工作大气环境的绝对湿度为10g/m3或更少可提供高容量和优异低温输出性能的二次电池。
权利要求
1.一种非水电解质二次电池的正极活性物质,包括由通式Lix(Ni1-y,Coy)1-zMzO2(0.98≤x≤1.10,0.05≤y≤0.4,0.01≤z≤0.2,其中M代表至少一种选自Al、Mg、Mn、Ti、Fe、Cu、Zn和Ga的元素)代表的锂金属复合氧化物,由高频红外加热吸附方法测量的C-量为0.14wt%或更少。
2.一种非水电解质二次电池的正极活性物质,包括由通式Lix(Ni1-y,Coy)1-zMzO2(0.98≤x≤1.10,0.05≤y≤0.4,0.01≤z≤0.2,其中M代表至少一种选自Al、Mg、Mn、Ti、Fe、Cu、Zn和Ga的元素)代表的锂金属复合氧化物,当加热到180℃时,Karl Fischer水份含量为0.2wt%或更少。
3.一种非水电解质二次电池的正极活性物质,包括由通式Lix(Ni1-y,Coy)1-zMzO2(0.98≤x≤1.10,0.05≤y≤0.4,0.01≤z≤0.2,其中M代表至少一种选自Al、Mg、Mn、Ti、Fe、Cu、Zn和Ga的元素)代表的锂金属复合氧化物,由高频红外加热吸附方法测量的C-量为0.14wt%或更少,当加热到180℃时,Karl Fischer水份含量为0.2wt%或更少。
4.一种非水电解质二次电池,使用如上述权利要求1~3任一项的正极活性物质,并在绝对水份含量为10g/m3或更少的工作气氛下进行组装而制造。
5.一种非水电解质二次电池的制造方法,其中正极由通式Lix(Ni1-y,Coy)1-zMzO2(0.98≤x≤1.10,0.05≤y≤0.4,0.01≤z≤0.2,其中M代表至少一种选自Al、Mg、Mn、Ti、Fe、Cu、Zn和Ga的元素)代表的锂金属复合氧化物制造,该方法包括在绝对水份含量为10g/m3或更少的工作气氛下进行组装的步骤。
6.一种制造如权利要求3的非水电解质二次电池正极的方法,其中锂金属复合氧化物用高频红外加热吸附方法测定的C-量为0.14wt%或更少,和/或当加热到180℃时,Karl Fischer水份含量为0.2wt%或更少。
7.一种制造如权利要求5或6的非水电解质二次电池的方法,包括如下步骤将正极活性物质浆糊施加到正极板上以制造电极,干燥电极,及压制并将电极安装到电池中。
全文摘要
提供一种制造非水电解质二次电池的方法,其中正极由通式Li
文档编号C01G53/00GK1510775SQ20031012329
公开日2004年7月7日 申请日期2003年12月22日 优先权日2002年12月20日
发明者加濑克也, 喜, 野崎耕, 久保茂喜, 文, 铃木觉, 饭坂浩文, 山田学 申请人:丰田自动车株式会社
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