CN104823311B - 锂离子电池用正极活性物质、锂离子电池用正极和锂离子电池 - Google Patents

锂离子电池用正极活性物质、锂离子电池用正极和锂离子电池 Download PDF

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Abstract

本发明提供锂离子电池用正极活性物质，能良好地抑制颗粒的开裂，由此使电池寿命等电池特性变得良好，并且制作电池时使用了正极活性物质的正极合剂的涂布性和固着性良好。锂离子电池用正极活性物质由组成式：LixNi1‑yMyO2+α(式中M为金属，0.9≦x≦1.2，0＜y≦0.7，－0.1≦α≦0.1)表示，平均粒径D50为7μm以上12μm以下，在微小压缩试验中，使用金刚石制的压头对正极活性物质的二次颗粒的一个颗粒以2.67mN/秒的负荷速度施加到49mN的设定负荷时的平均机械强度为10MPa以上60MPa以下，并且将从压头与颗粒抵接并开始按压的位置起到压裂的位置为止的压头的移动距离作为位移时的平均位移为0.2μm以上1μm以下。

Description

锂离子电池用正极活性物质、锂离子电池用正极和锂离子 电池
技术领域
本发明涉及锂离子电池用正极活性物质、锂离子电池用正极和锂离子电池。
背景技术
通常，将含有锂的过渡金属氧化物用于锂离子电池的正极活性物质。具体地说，有钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、锰酸锂(LiMn2O4)等，为了改善特性(实现高容量化、改善循环特性、改善保存特性、降低内阻、改善倍率特性)和提高安全性，正在进行将这些物质复合化的工作。对于车载用及负载平衡用这样的大型用途的锂离子电池而言，要求其具有与至今为止的手机用及计算机用的锂离子电池不同的特性。
例如如专利文献1所公开的，所述的钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)或锰酸锂(LiMn2O4)是用于正极活性物质的代表性的材料，分别具有长处和短处。钴酸锂是容量和安全性等具有平衡的材料，但是由于钴为稀有金属，是非常稀少的金属，因此成本高。镍酸锂具有非常好的电池容量，但是缺乏安全性。锰酸锂具有非常好的热稳定性，但是报道有容量低等问题。
现有技术文献
专利文献1：日本专利公开公报特开2006－004724号
发明内容
本发明要解决的技术问题
最近，从高容量、安全性、成本的方面考虑，使用以NiMnCo、NiCoAl为代表的三元体系的正极活性物质，例如，在该三元体系的正极活性物质的镍比率高的情况下，认为使用该正极活性物质制成的锂离子二次电池由于充放电而使正极活性物质的颗粒产生开裂(クラック)，由此引起电池寿命恶化。此外，通常，通过将正极活性物质与导电助剂和粘合剂混合来制备正极合剂，将该正极合剂涂布在由铝箔等构成的集电体的单面或者两面上，由此制造正极。在将正极合剂涂布在集电体上时，压力作用于正极活性物质的颗粒，存在颗粒发生弹性或塑性变形的情况。由于这样的正极活性物质的颗粒的变形，存在使用了这样的正极活性物质的颗粒的正极合剂向集电体涂布的涂布性劣化的问题。
本发明的目的在于提供一种锂离子电池用正极活性物质，该锂离子电池用正极活性物质能良好地抑制颗粒的开裂，由此使电池寿命等电池特性变得良好，而且制作电池时使用了正极活性物质的正极合剂的涂布性和固着性良好。
解决技术问题的技术方案
为了抑制锂离子二次电池由于充放电导致的正极活性物质的颗粒内的开裂的发生、以及为了提高正极合剂的涂布性和固着性，本发明人着眼于正极活性物质的颗粒的强度，并进一步进行了深入研究，发现了不只是强度，通过把正极活性物质的颗粒一个单位的硬度亦即微小压缩硬度控制在规定范围内，能够非常有效地减少充放电后的颗粒的开裂、以及抑制正极合剂涂布时的正极活性物质的颗粒的变形。此外，发现了通过将正极活性物质的组成定为规定的组成，并使正极活性物质的粒径均匀，能够使所述的特性更加良好。
以所述认识为基础完成的本发明的一个方面为锂离子电池用正极活性物质，其由组成式：LixNi1-yMyO2+α表示，在所述组成式中，M为从Mn、Co、Cu、Al、Zn、Mg和Zr中选择的1种以上，0.9≦x≦1.2，0＜y≦0.7，0.02≦α≦0.1，平均粒径D50为7μm以上12μm以下，在微小压缩试验中，以使用金刚石制的压头对正极活性物质的二次颗粒的一个颗粒以2.67mN/秒的负荷速度施加到49mN的设定负荷的方式得到机械强度，测量了20个颗粒的所述机械强度时的平均机械强度为10MPa以上60MPa以下，并且将从压头与颗粒抵接并开始按压的位置起到压裂的位置为止的压头的移动距离作为位移时的所述20个颗粒的平均位移为0.2μm以上1μm以下。
本发明的锂离子电池用正极活性物质在一种实施方式中，更好的前述平均机械强度为15MP以上60MP以下。
本发明的锂离子电池用正极活性物质在另一种实施方式中，前述M为从Mn和Co中选择的1种以上。
本发明的锂离子电池用正极活性物质在另一种实施方式中，所述平均机械强度和所述平均位移是在微小压缩试验中使用金刚石制的压头对正极活性物质的二次颗粒的一个颗粒以小于2.67mN/秒的负荷速度施加到49mN的设定负荷时的平均机械强度和平均位移。
本发明的另一方面提供一种锂离子电池用的正极，其使用了本发明的锂离子电池用的正极活性物质。
本发明的另一方面提供一种锂离子电池，其使用了本发明的锂离子电池用正极。
发明效果
按照本发明，能够一种提供锂离子电池用正极活性物质，该锂离子电池用正极活性物质能够良好地抑制颗粒的开裂，由此能够使电池寿命等电池特性良好，而且在制作电池时使用了正极活性物质的正极合剂的涂布性和固着性良好。
附图说明
图1为实施例3的微小压缩试验的机械强度(CS)和位移的关系图。
图2为比较例2的微小压缩试验的机械强度(CS)和位移的关系图。
具体实施方式
(锂离子电池用正极活性物质的构成)
作为本发明的锂离子电池用正极活性物质的材料，可以广泛使用作为通常的锂离子电池用正极用的正极活性物质有用的化合物，特别优选的是使用钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、锰酸锂(LiMn2O4)等含有锂的过渡金属氧化物。使用这样的材料制作的本发明的锂离子电池用正极活性物质由
组成式：LixNi1-yMyO2+α
(在所述组成式中，M为金属，0.9≦x≦1.2，0＜y≦0.7，－0.1≦α≦0.1)
表示。
此外，M优选的是从Mn、Co、Cu、Al、Zn、Mg和Zr中选择的1种以上，更优选的是从Mn和Co中选择的1种以上。
本发明的锂离子电池用正极活性物质由一次颗粒、一次颗粒凝集形成的二次颗粒、或者一次颗粒和二次颗粒的混合物构成。这些一次颗粒、一次颗粒凝集形成的二次颗粒、或者一次颗粒和二次颗粒的混合物的平均粒径D50为7μm以上12μm以下。如果平均粒径D50为7μm以上12μm以下，则粉体成为粒径的不均得到了抑制的粉体，在锂离子电池的电极制作时含有正极活性物质的正极合剂的均匀涂布成为可能，并且能够抑制电极组成的偏差。因此，在用于锂离子电池时，倍率特性和循环特性等电池特性变得良好。平均粒径D50优选的是7μm以上9μm以下。
本发明的微小压缩试验可以使用微小压缩试验装置进行。微小压缩试验装置具备：平台，放置成为试验对象的颗粒；以及金刚石制的压头，具有用于对放置在平台上的颗粒进行按压而使其压缩的、例如直径为50～500μm的按压面。微小压缩试验装置可以利用电磁力从压头向颗粒施加例如9.8～4903mN的负荷，由此，可以将例如直径为1～500μm的颗粒一粒一粒地压缩，也就是说，一个颗粒一个颗粒地进行压缩。对于样品，通过显微镜确认其为正极活性物质的二次颗粒，将该样品作为测定对象的颗粒。本发明的锂离子电池用正极活性物质，在微小压缩试验中，以2.67mN/秒的负荷速度将49mN的设定负荷施加在正极活性物质的二次颗粒的一个颗粒上时的平均机械强度为10MPa以上60MPa以下，并且平均位移为0.2μm以上1μm以下。在本发明的微小压缩试验中，采集数十粒～数百粒的作为试验对象的正极活性物质的二次颗粒，将这些颗粒一个颗粒一个颗粒地进行试验，测定所述机械强度和位移，求出测定结果的平均値，将它们分别作为平均机械强度和平均位移。对颗粒以2.67mN/秒的负荷速度施加到49mN的设定负荷，使颗粒压缩位移，将位移急剧増加了的点(压缩所需要的试验力成为一定的点)判定为颗粒被压裂的点，求出该点的机械强度和位移。
也就是说，位移表示微小压缩试验装置的压头的移动距离，更具体地说，将压头抵接于放置在平台上的颗粒，从开始按压的位置使颗粒压缩位移，通过到位移急剧増加了的位置(压裂的位置)为止的压头的移动距离，求出位移。
此外，按照JIS R 1639－5，通过下面的计算式(1)求出机械强度(CS)。
CS(MPa)＝2.48×P/πd2 (1)
〔P：试验力(N)；d：粒径(nm)〕
由于正极活性物质的二次颗粒是由微小的颗粒(一次颗粒)集合而成的，所以在微小压缩试验装置中，如果负荷急剧增加，则会产生急聚变形等，难以正确地测量作为目的的正极活性物质的平均机械强度和平均位移。因此，在本发明中，通过以2.67mN/秒的负荷速度这样的缓慢的速度对正极活性物质的二次颗粒的一个颗粒施加负荷，能够测量正确的平均机械强度和平均位移。此外，本发明的锂离子电池用正极活性物质的平均机械强度和平均位移也可以是在微小压缩试验中使用金刚石制的压头对正极活性物质的二次颗粒的一个颗粒以小于2.67mN/秒的负荷速度施加到49mN的设定负荷时的平均机械强度和平均位移。此外，在本发明中，能够确认到在所述的平均机械强度和平均位移的范围内的最小的负荷速度为0.446mN/秒。
如果正极活性物质的二次颗粒的一个颗粒的所述机械强度在10MPa以上60MPa以下且平均位移在0.2μm以上1μm以下，则能够抑制由于锂离子二次电池充放电导致的正极活性物质的颗粒内的开裂的发生。此外，能够提高使用了这样的正极活性物质的正极合剂的涂布性和固着性。如果所述机械强度小于10MPa，则正极活性物质的强度不足，充放电后的颗粒的开裂増大。此外，如果所述机械强度超过60MPa，则会成为AS树脂这样的硬质的物质，反而存在产生容易开裂的问题(冲击强度弱)的可能性。如果所述位移小于0.2μm，则正极活性物质的强度不足，充放电后的颗粒的开裂増大。此外，如果所述位移超过1μm，则是软质的颗粒，烧成和烧结不充分，有可能产生慢慢地崩塌、得不到足够的破坏强度等结晶性不良的正极活性物质。本发明是基于如下认识得到的发明：不是研究正极活性物质整体的强度，而是进一步进行深入研究，将正极活性物质的颗粒一个单位的机械强度和位移控制在所述范围，能够非常有效地降低充放电后的颗粒的开裂并能够非常有效地抑制正极合剂涂布时的正极活性物质的颗粒的变形。如此，通过控制二次颗粒的一个颗粒的机械强度和位移，能够制备出结晶性和电池特性良好的正极材料活性物质。平均机械强度优选的是10MPa以上60MPa以下，平均机械强度更优选的是15MPa以上60MPa以下。
(锂离子电池用正极以及使用了该锂离子电池用正极的锂离子电池的构成)
本发明的实施方式的锂离子电池用正极例如具有将正极合剂设置在由铝箔等形成的集电体的单面或两面上的构造，将所述构成的锂离子电池用正极活性物质、导电助剂和粘合剂混合制备成所述的正极合剂。此外，本发明的实施方式的锂离子电池具备所述构成的锂离子电池用正极。
(锂离子电池用正极活性物质的制造方法)
下面对本发明的实施方式的锂离子电池用正极活性物质的制造方法进行详细的说明。
首先，制备金属盐溶液。该金属为Ni和金属M。作为金属M优选的是从Mn、Co、Cu、Al、Zn、Mg和Zr中选择的1种以上，更优选的是从Mn和Co中选择的1种以上。此外，金属盐是硫酸盐、氯化物、硝酸盐、醋酸盐等，特别优选的是硝酸盐。这是因为即使作为杂质混入烧成原料中也可以直接进行烧成从而能够省去洗净工序，并且硝酸盐发挥作为氧化剂的作用，起到促进烧成原料中的金属氧化的作用。以成为所希望的摩尔比率的方式预先调整金属盐中含有的各种金属。由此决定正极活性物质中的各金属的摩尔比率。
接着，使碳酸锂悬浮在纯水中，然后放入所述金属的金属盐溶液，制备出金属碳酸盐浆料。此时，在浆料中析出微小颗粒的含锂碳酸盐。此外，在作为金属盐的硫酸盐、氯化物等在热处理时其锂化合物不反应的情况下，用饱和碳酸锂溶液洗净后进行过滤。如硝酸盐、醋酸盐这样，其锂化合物在热处理中作为锂原料反应的情况下，不进行洗净，直接进行过滤，并进行干燥，由此作为烧成前驱体使用。
接着，通过将过滤得到的含锂碳酸盐干燥，得到锂盐的复合体(锂离子电池正极材料用前驱体)的粉末。
接着，准备具有规定大小容量的烧成容器，把锂离子电池正极材料用前驱体的粉末填充到所述烧成容器中。接着将充填有锂离子电池正极材料用前驱体的粉末的烧成容器移到烧成炉中进行烧成。在烧成的升温工序中，以140～170℃/h的升温速度加热至850～1000℃，继续在该温度下保持规定时间。在降温工序中，从该保持温度到300℃为止以70～90℃/h的降温速度进行冷却，并且此时以10m3/h以上的供给量供给空气，或者以10m3/h以上的供给量供给氧气。通过这样的烧成条件，在升温工序中均匀地施加热量，使颗粒之间的热传导性良好。此外，通过在降温工序中以适度的降温速度冷却至规定温度并且供给适当的空气或氧气，能够促进过渡金属层内的原子的再排列、产生过渡金属层的层叠欠缺、氧欠缺等构造变化，能够将二次颗粒的平均机械强度控制在10MPa以上60MPa以下、将平均位移控制在0.2μm以上1μm以下。
此外，如果在101～202KPa的加压下进行烧成，则会进一步増加组成中的氧量，因此是优选的。
在本发明的锂离子电池用正极活性物质的制造方法中，通过使烧成温度增高可以促进结晶化，并能将平均粒径D50控制在7μm以上12μm以下。
实施例
以下提供用于更好地理解本发明及其优点的实施例，但本发明不限于这些实施例。
(实施例1～11)
首先，将规定的放入量的碳酸锂悬浮于3.2升的纯水中后，放入4.8升金属盐溶液。在此，以使各金属成为表1记载的组成比的方式调整了各金属的硝酸盐的水合物，并且以使全部金属的摩尔数成为14摩尔的方式调整了金属盐溶液。
通过该处理，在溶液中析出微小颗粒的含锂碳酸盐，使用压滤机进行过滤得到析出物。
接着将析出物干燥得到含锂碳酸盐(锂离子电池正极材料用前驱体)。
接着，准备烧成容器，在该烧成容器中充填含锂碳酸盐。接着，按照表2所示的烧成条件进行了烧成。接着，冷却至室温后，进行粉碎得到锂离子二次电池正极材料的粉末。
(比较例1～3)
作为比较例1～3，使原料的各金属成为表1所示的组成，并按照表2所示的烧成条件进行烧成，进行了与实施例1～11同样的处理。
(评价)
—正极材料组成的评价—
使用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP－OES)测量了各正极材料中的金属含量，并计算出了各金属的组成比(摩尔比)。确认了各金属的组成比与表1记载的相同。通过LECO法测量了氧含量并计算出α。
—平均粒径D50的评价—
通过FIB(聚焦离子束)切割出颗粒的截面，直接使用エスエスアイ·ナノテクノロジー株式会社制造的FIB装置(SMI3050SE)取得了SIM图像(扫描离子显微镜图像)。通过测量SIM图像上的任意直线上存在的颗粒自身的定向径，由此计算出平均粒径D50。
—平均机械强度和平均位移的评价—
使用了株式会社岛津制作所制造的微小压缩试验装置MCT－211进行了微小压缩试验。微小压缩试验如下所述：首先，针对二次颗粒的一个颗粒，使用金刚石制的压头，以2.67mN/秒的负荷速度、49mN的设定负荷对所述一个颗粒进行按压使其压缩变形，将位移急剧増加的点(压缩所需要的试验力成为一定的点)判定为颗粒被压裂的点，求出了该点的机械强度和位移。
按照JIS R 1639－5，通过下述计算式(1)求出了机械强度(CS)。
CS(MPa)＝2.48×P/πd2 (1)
〔P：试验力(N)；d：粒径(nm)〕
对20个颗粒进行如上所述的测量，求出了其平均値。
—放电容量和充放电效率的评价—
按照90：5：5的比例称量各正极活性物质、导电材料和粘合剂，将正极活性物质和导电材料与将粘合剂溶解在有机溶剂(N-甲基吡咯烷酮)中得到的物质混合并进行浆料化，由此制备出正极合剂，将该正极合剂涂布在铝箔上，干燥后冲压成正极。接着，制作了将Li作为对电极的评价用的2032型纽扣电池，使用了将1M的LiPF6溶解于EC(碳酸乙烯酯)－DMC(碳酸二甲酯)(1：1)中得到的物质作为电解液，测量了电流密度0.2C时的放电容量。此外，根据通过电池测量得到的初始放电容量和初始充电容量计算出了充放电效率。
所述的结果表示在表1～表3中。
表1
表2
表3
由表3可知，实施例1～11的平均粒径D50都为7μm以上12μm以下，平均机械强度都为10MPa以上60MPa以下，并且平均位移都为0.2μm以上1μm以下，制成的电池的放电容量和充放电效率都良好。此外，含有正极活性物质的正极合剂向集电体涂布的涂布性也都良好。
比较例1～3的平均机械强度都小于10MPa，并且比较例1和比较例3的平均位移都超过了1μm，比较例1～3的制成的电池的充放电效率都不好。
实施例3和比较例2的微小压缩试验中的机械强度(CS)和位移的关系图分别表示在图1、图2中。

Claims (6)

1.一种锂离子电池用正极活性物质，其特征在于，
所述锂离子电池用正极活性物质由组成式：LixNi1-yMyO2+α表示，
在所述组成式中，M为从Mn、Co、Cu、Al、Zn、Mg和Zr中选择的1种以上，0.9≦x≦1.2，0＜y≦0.7，0.02≦α≦0.1，
平均粒径D50为7μm以上12μm以下，
在微小压缩试验中，以使用金刚石制的压头对正极活性物质的二次颗粒的一个颗粒以2.67mN/秒的负荷速度施加到49mN的设定负荷的方式得到机械强度，测量了20个颗粒的所述机械强度时的平均机械强度为10MPa以上60MPa以下，并且将从压头与颗粒抵接并开始按压的位置起到压裂的位置为止的压头的移动距离作为位移时的所述20个颗粒的平均位移为0.2μm以上1μm以下。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池用正极活性物质，其特征在于，所述平均机械强度为15MPa以上60MPa以下。
3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池用正极活性物质，其特征在于，所述M为从Mn和Co中选择的1种以上。
4.根据权利要求1或2所述的锂离子电池用正极活性物质，其特征在于，所述平均机械强度和所述平均位移是在微小压缩试验中使用金刚石制的压头对正极活性物质的二次颗粒的一个颗粒以0.446mN/秒以上且小于2.67mN/秒的负荷速度施加到49mN的设定负荷时的平均机械强度和平均位移。
5.一种锂离子电池用正极，其特征在于，所述锂离子电池用正极使用了权利要求1～4中任意一项所述的锂离子电池用正极活性物质。
6.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池使用了权利要求5所述的锂离子电池用正极。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6983494B2 (ja) * 2015-06-02 2021-12-17 Ｊｘ金属株式会社 リチウムイオン電池用正極活物質、リチウムイオン電池用正極、及び、リチウムイオン電池
KR102012427B1 (ko) 2015-11-30 2019-08-21 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극활물질, 이를 포함하는 이차전지용 양극 및 이차전지

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101816083A (zh) * 2008-05-23 2010-08-25 松下电器产业株式会社 非水电解质二次电池用电极及其制造方法以及非水电解质二次电池
CN102714312A (zh) * 2010-12-03 2012-10-03 Jx日矿日石金属株式会社 锂离子电池用正极活性物质、锂离子电池用正极及锂离子电池

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2004082046A1 (ja) * 2003-03-14 2006-06-15 セイミケミカル株式会社 リチウム二次電池用正極活物質粉末
JP4268442B2 (ja) * 2003-04-30 2009-05-27 住友金属鉱山株式会社 非水系電解質二次電池用正極活物質および非水系電解質二次電池
JP4318313B2 (ja) * 2003-08-21 2009-08-19 Ａｇｃセイミケミカル株式会社 リチウム二次電池用の正極活物質粉末
JP5021892B2 (ja) 2004-06-17 2012-09-12 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 リチウムイオン二次電池正極材料用前駆体とその製造方法並びにそれを用いた正極材料の製造方法
JP4996117B2 (ja) * 2006-03-23 2012-08-08 住友金属鉱山株式会社 非水系電解質二次電池用正極活物質およびその製造方法とそれを用いた非水系電解質二次電池
WO2010134156A1 (ja) * 2009-05-19 2010-11-25 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池用正極活物質粉末材料

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101816083A (zh) * 2008-05-23 2010-08-25 松下电器产业株式会社 非水电解质二次电池用电极及其制造方法以及非水电解质二次电池
CN102714312A (zh) * 2010-12-03 2012-10-03 Jx日矿日石金属株式会社 锂离子电池用正极活性物质、锂离子电池用正极及锂离子电池

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