[发明专利]非水电解液二次电池用正极活性物质和使用该正极活性物质的非水电解液二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解液二次电池用正极活性物质等。

背景技术

近年来，便携式电话、笔记本电脑、智能手机等移动信息终端的小型/轻量化急速地发展，要求作为其驱动电源的电池进一步的高容量化。对于伴随着充放电通过使锂离子在正负极之间移动从而进行充放电的非水电解液二次电池来说，由于具有高的能量密度、为高容量，所以作为上述那样的移动信息终端的驱动电源被广泛地利用。

此处，上述移动信息终端伴随着动画再现功能、游戏功能之类的功能的充实而存在消耗电力进一步变高的倾向，因此强烈期望进一步的高容量化。作为使上述非水电解液二次电池高容量化的对策，例如提出了使用Ni含有率高的Ni-Co-Al的锂复合氧化物、Ni-Co-Mn的锂复合氧化物，进而，为了解决在使用这些正极活性物质时的各种课题，提出了以下所示的方案。

(1)提出了将含锂层状镍氧化物作为正极活性物质的电池中，通过在电池壳体开口的状态下，以4.4～4.5V施加脉冲电压，之后进行封口，从而提高将镍系化合物用于正极活性物质的电池的性能(参照下述专利文献1)。

(2)提出了覆盖相对于正极活性物质的重量为0.1～10重量％的氟化铝、氟化锌、氟化锂等氟化物的金属原子，抑制在正极活性物质的表面的电解液的副反应(参照下述专利文献2)。

(3)提出了通过使电池罐内的至少一个构件含有氟化钠等，从而抑制自电池内的微量水产生的HF的影响(参照下述专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-235624号公报

专利文献2：日本特表2008-536285号公报

专利文献3：日本特开平8-321326号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，使用包含镍和锰、且与锰相比以摩尔换算计较多地包含镍的锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质的情况下，即使实施上述(1)～(3)所示的方案，将正极活性物质、使用该正极活性物质的正极暴露于大气中后制造的电池充电保存时，也有产生大量的气体的问题。

用于解决问题的方案

本发明的特征在于，其具备：锂过渡金属复合氧化物、和附着于该锂过渡金属复合氧化物的表面的氟化钠，所述锂过渡金属复合氧化物至少包含镍和锰、且与锰相比以摩尔换算计较多地含有镍。

发明的效果

根据本发明，发挥下述优异的效果：即使将正极活性物质、使用该正极活性物质的正极暴露于大气后制造电池，也可以抑制充电保存特性降低。

附图说明

图1为本发明的实施方式的非水电解液二次电池的主视图。

图2为图1的A-A线向视剖视图。

图3为三极式电池单元的说明图。

图4为示出电池A1、A2、Z、Y1、Y2中的大气暴露天数与电池厚度增加量的关系的曲线图。

具体实施方式

本发明的正极活性物质的特征在于，其具备：锂过渡金属复合氧化物、和附着于该锂过渡金属复合氧化物的表面的氟化钠，所述锂过渡金属复合氧化物至少包含镍和锰、且与锰相比以摩尔换算计较多地含有镍。

对于与锰相比以摩尔换算计较多地含有镍的锂过渡金属复合氧化物来说，存在3价镍。如此，存在3价镍时，电池的制造工序中，将锂过渡金属复合氧化物暴露于大气时，由于锂过渡金属复合氧化物和水发生反应(产生Li和H的交换)，所以生成氢氧化锂，或者，进而该氢氧化锂和大气中的二氧化碳发生反应生成碳酸锂。如此，在锂过渡金属复合氧化物的表面(一次颗粒聚集、形成二次颗粒的结构的锂过渡金属复合氧化物的情况下，不仅包括存在于二次颗粒的表面的情况还包括存在于一次颗粒之间的界面的情况)存在氧化锂、碳酸锂的情况下，充电保存时等的情况下，通过自分解、与电解液的反应，在电池内产生气体，因此充电保存特性降低。另外，为了避免这样的不良情况，在去除了大气中的水分的干燥空气气氛下，考虑还进行电极保管、电池制作，为了形成为干燥空气气氛，变得需要大规模的装置，电池的制造成本变高。