[发明专利]锂一次电池的正极活性物质

说明书

技术领域

本发明涉及锂一次电池的正极活性物质和使用了该正极活性物质的正极以及锂一次电池，所述正极活性物质能够提供内部电阻小的正极。

背景技术

锂一次电池被广泛用作移动型的电子设备和轮胎的空气压力传感器等的电源。

作为锂一次电池的正极活性物质，使用以二氧化锰或氟化石墨为主体的材料，在使用氟化石墨作为正极活性物质的BR系电池的情况下，具有高温环境下内部电阻的上升少的优点。

但是，BR系电池存在着在低温环境(例如-40℃)下出现负载特性降低、放电电压降低这样的问题。

作为该问题的解决方法，提出了合用高氟化度氟化石墨和低氟化度氟化石墨的方法(专利文献1)、仅对石墨颗粒的表面进行氟化的方法(专利文献2)、增大氟化石墨的表面的F/C的方法(专利文献3)、使用粒径小的氟化石墨的方法(专利文献4)、在氟化石墨颗粒的表面上形成碳层的方法(专利文献5)、在氟化石墨颗粒的表面上导入羟基或羧基的方法(专利文献6)等。

现有专利文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-236888号公报

专利文献2：日本特开2006-236891号公报

专利文献3：日本特开2009-152174号公报

专利文献4：日本特开2005-247679号公报

专利文献5：日本特开昭58-5966号公报

专利文献6：日本特开2006-059732号公报

发明内容

但是，这些专利文献的解决方法存在下述问题：除对石墨进行氟化处理以外，还需要控制氟化度、形成碳层、导入官能团等工序，而且，若进行这种处理会导致高电阻。

本发明的课题在于提供一种锂一次电池的正极活性物质，其能够降低锂一次电池的正极的内部电阻，并且不仅在高温环境下，即使在低温环境下也能够维持负载特性和放电电压。

本发明解决了上述问题，其涉及含有低结晶性碳的氟化物的锂一次电池的正极活性物质、含有该正极活性物质的正极、以及具备该正极、负极和非水电解液的锂一次电池。

另外，本发明还涉及一种锂一次电池的正极活性物质用的低结晶性碳的氟化物。

本发明可以提供一种锂一次电池的正极活性物质，其能够降低锂一次电池的正极的内部电阻，并且不仅在高温环境下，即使在低温环境下也能够维持负载特性和放电电压。

附图说明

图1是本发明的锂一次电池的一个实施方式的截面略图。

符号说明

1正极壳体(电池壳体)

2正极压片(正极)

3隔板

4锂(负极)

5封口板

6衬垫

具体实施方式

本发明的正极活性物质含有低结晶性碳的氟化物。

本发明中，“低结晶性碳”是指通过在600～1500℃的温度下(优选为1000～1400℃的温度下)对碳前体进行热处理而制作的碳。另外，其大部分的结晶结构为乱层结构，几乎不具有仅由石墨构成的石墨层结构。其是在粉末X射线衍射中也无法确认(101)衍射峰、且石墨六角网面的存在概率小的碳。作为低结晶性碳，除科琴黑、乙炔炭黑、接触法炭黑、炉法炭黑、灯烟炭黑等炭黑；碳纳米管、碳纤维等纳米碳材料之外，可以例示出例如活性炭、玻璃碳等。

其中，从电子传导性良好的观点出发，优选为炭黑，进一步优选为科琴黑、乙炔炭黑。

特别是科琴黑，由于其是中空的炭黑、且导电性优异，因此在含氟率相同的情况下，表面电阻值小于其他的低结晶性碳，并且在制成正极时能够降低内部电阻，因此特别优选。

作为科琴黑的市售品，可以举出例如LION(株)制造的科琴黑EC300J、碳ECP、科琴黑EC600JD、碳ECP600JD等。

低结晶性碳的氟化物可以通过使氟气与低结晶性碳直接接触的方法或使氟化氢气体与低结晶性碳直接接触的方法来获得。使低结晶性碳与氟气或氟化氢气体接触的温度可以为0～500℃，时间可以为5分钟～48小时。

从电池容量高的观点出发，低结晶性碳的氟化物的含氟率优选为40.0质量％以上；另外，从大电流放电良好的观点出发，优选为62.0质量％以下。从电池容量高的观点出发，优选的上限为52.0质量％，进一步优选为50.0质量％。从大电流放电良好的观点出发，优选的下限为48.0质量％，进一步优选为49.0质量％。