[发明专利]锂离子电池用正极的制造方法、锂离子电池用正极及采用所述正极的锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池，详细地讲涉及锂离子电池用正极活性物质中的杂质的除去方法的改进。

背景技术

锂离子电池的正极中含有锂过渡金属氧化物作为正极活性物质等。锂过渡金属氧化物一般为LiCoO₂，但近年来，还提出了LiNiO₂等锂镍氧化物。专利文献1中公开了用Li_aM_bNi_cCo_dO₂(M为选自Al、Mn、Cu、Fe等之中的至少1种金属，b+c+d＝1)表示的锂镍氧化物。

一般，锂过渡金属氧化物通过烧成含有过渡金属的化合物和锂化合物来合成。在锂过渡金属氧化物的合成时，作为副产物生成氢氧化锂及碳酸锂。氢氧化锂因与碳酸亚乙酯等非水溶剂反应而发生气体。碳酸锂因在高温环境下氧化分解而发生气体。因此，如果上述副产物混入电池内，则有电池因气体的发生而膨胀、或电极变形的可能性。电池的膨胀及电极的变形是循环特性及保存特性降低的主要原因，也是引起电池破损及漏液的主要原因。

在专利文献2～4中，作为制造锂镍氧化物等锂过渡金属氧化物的方法，公开了在原料的烧成后进行水洗的方法。

专利文献1：日本特开平5-242891号公报

专利文献2：日本特开2003-17054号公报

专利文献3：日本特开平6-342657号公报

专利文献4：日本特开平10-270025号公报

如专利文献2～4中所公开的，在用水洗净锂过渡金属氧化物时，在锂过渡金属氧化物与水之间发生Li⁺离子和H⁺离子的交换反应。该交换反应也在锂过渡金属氧化物与残存于水洗后的锂过渡金属氧化物中的水之间产生。此外，该交换反应在含有Ni作为过渡金属的锂镍氧化物中特别显著。

水中溶出的Li⁺离子成为使氢氧化锂重新在锂过渡金属氧化物的表面析出的主要原因。此外，如此重新析出的氢氧化锂因与空气中的二氧化碳反应而成为生成碳酸锂的主要原因。因此，锂过渡金属氧化物的水洗作为从锂过渡金属氧化物中除去氢氧化锂及碳酸锂的方法是不充分的。

发明内容

本发明的一个方式的锂离子电池用正极的制造方法中包含下述工序：通过用洗净液对具备含有锂过渡金属氧化物作为正极活性物质的正极活性物质层的正极进行洗净，在正极活性物质的表面，相对于1g正极活性物质附着300～4000μg的卤化锂；所述洗净液含有非质子性溶剂及溶质；所述溶质含有用通式(1)：LiZF_6-mR_m-n(Z表示磷、硼、砷及锑中的任何一种，R表示碳原子数为1或2的全氟烷基，m在Z为磷时表示0～3的整数，在Z为硼时表示2，在Z为砷及锑时表示0，n在Z为磷、砷及锑时表示0，在Z为硼时表示2)表示的含氟锂盐、及卤化氢中的至少任1种。

本发明的另一方式的锂离子电池用正极中，具备正极集电体和形成于所述正极集电体的表面上的正极活性物质层；正极活性物质层含有锂过渡金属氧化物作为正极活性物质；在正极活性物质的表面上附着有卤化锂，卤化锂的附着量相对于1g正极活性物质为300～4000μg。

本发明的又一方式的锂离子电池中具备：上述锂离子电池用正极、负极、夹在正极与负极之间的隔膜、和非水电解质。

根据本发明，能够得到含有锂过渡金属氧化物作为正极活性物质的、高度除去了氢氧化锂及碳酸锂的锂离子电池用正极。此外，根据本发明的另一方式，能够得到高度抑制了氢氧化锂及碳酸锂的混入的、循环特性、保存特性及可靠性优良的锂离子电池。

附图说明

图1是表示锂离子电池的一实施方式的局部切除立体图。

具体实施方式

本发明的目的、特征、方式及优点通过以下的详细说明及附图将更加清楚。

首先，对本发明的锂离子电池用正极的制造方法进行说明。

锂离子电池用正极的制造方法包含下述工序：通过用洗净液对具备含有锂过渡金属氧化物作为正极活性物质的正极活性物质层的正极进行洗净，在正极活性物质的表面，相对于1g正极活性物质附着300～4000μg的卤化锂。

用于洗净正极的洗净液含有非质子性溶剂及溶质。溶质含有用上述通式(1)表示的含氟锂盐及卤化氢中的至少任1种。