CN110998931B - 正极活性物质、正极、电池、电池包、电子设备、电动车辆、蓄电装置以及电力系统 - Google Patents

正极活性物质、正极、电池、电池包、电子设备、电动车辆、蓄电装置以及电力系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110998931B
CN110998931B CN201880053928.2A CN201880053928A CN110998931B CN 110998931 B CN110998931 B CN 110998931B CN 201880053928 A CN201880053928 A CN 201880053928A CN 110998931 B CN110998931 B CN 110998931B
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
positive electrode
active material
electrode active
powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880053928.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110998931A (zh
Inventor
柳原明日辉
细谷洋介
庭田祐树
拉维·盖洛特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Publication of CN110998931A publication Critical patent/CN110998931A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110998931B publication Critical patent/CN110998931B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G51/00—Compounds of cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G51/00—Compounds of cobalt
    • C01G51/40—Cobaltates
    • C01G51/42—Cobaltates containing alkali metals, e.g. LiCoO2
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G51/00—Compounds of cobalt
    • C01G51/40—Cobaltates
    • C01G51/42—Cobaltates containing alkali metals, e.g. LiCoO2
    • C01G51/44—Cobaltates containing alkali metals, e.g. LiCoO2 containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G51/00—Compounds of cobalt
    • C01G51/40—Cobaltates
    • C01G51/70—Cobaltates containing rare earth, e.g. LaCoO3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00—Compounds of nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00—Compounds of nickel
    • C01G53/40—Nickelates
    • C01G53/42—Nickelates containing alkali metals, e.g. LiNiO2
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/30—Three-dimensional structures
    • C01P2002/32—Three-dimensional structures spinel-type (AB2O4)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/04—Particle morphology depicted by an image obtained by TEM, STEM, STM or AFM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/028—Positive electrodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

一种正极活性物质，包含复合有具有层状岩盐结构的锂过渡金属复合氧化物和尖晶石相的复合粒子的粉末，尖晶石相包含氧化物，该氧化物含有锂和镁、铝、钛、锰、钇、锆、钼及钨中的至少一种元素X1，锂过渡金属复合氧化物以镍或钴为主体，包含至少一种元素X1。

Description

正极活性物质、正极、电池、电池包、电子设备、电动车辆、蓄电装置以及电力系统
技术领域
本公开涉及正极活性物质、正极、电池、电池包、电子设备、电动车辆、蓄电装置以及电力系统。
背景技术
与其他电池系统相比，锂离子二次电池具有在高电压下能量密度高的这一特征，而在便携式信息终端、电动工具、电动汽车、固定型蓄电系统等中广泛普及。另一方面，以锂离子二次电池的进一步的高性能化、扩大用途为目的，进行了大量的研究。例如，进行了如下研究：通过提高充电电压等的方法来提高正极活性物质的能量密度，并使锂离子二次电池高容量化。
然而，在用高容量的锂离子二次电池重复充放电的情况下，存在如下问题：引起容量劣化，充放电循环特性降低。此外，还存在如下问题：保温特性降低，即在充电状态下保存电池的情况下内部电阻升高而容量降低。为了解决这些问题，以往提出了各种各样的方案。
例如，在专利文献1中提出了实质上不包含局部化的类尖晶石结构相的化合物。
此外，在专利文献2中提出了使用添加有磷(P)的正极的方法。在专利文献3中提出了粒子表面被磷(P)覆盖的材料。在专利文献4中提出了形成含有硼(B)、磷(P)或氮(N)的层的技术。
专利文献1：日本特许第4106186号公报
专利文献2：日本特开平5-36411号公报
专利文献3：日本特许第3054829号公报
专利文献4：日本特许第3192855号公报
发明内容
然而，在专利文献1中提出的技术虽然常温下的循环特性优异，但是对高温环境下的循环特性则不充分。
此外，在专利文献2～4中提出的仅对锂覆盖惰性的轻元素的技术中，存在如下可能性：在想要获得充分的效果的情况下，可逆容量会大幅度降低。
因此，本公开的目的在于提供能够提升高温下的循环特性以及保存特性的正极活性物质、正极、电池、电池包、电子设备、电动车辆、蓄电装置以及电力系统。
为了解决上述的技术问题，本公开的正极活性物质包含复合粒子的粉末，所述复合粒子复合有具有层状岩盐结构的锂过渡金属复合氧化物和尖晶石相，尖晶石相包含氧化物，该氧化物含有锂和镁、铝、钛、锰、钇、锆、钼及钨中的至少一种元素X1，锂过渡金属复合氧化物以镍或钴为主体，包含至少一种元素X1。
本公开的正极包含技术方案1所记载的正极活性物质。
本公开的电池具备上述的正极、负极和电解质。
本公开的电池包具备上述的电池和控制电池的控制部。
本公开的电子设备具备上述的电池，并从电池接受电力的供给。
本公开的电动车辆具备上述的电池、从电池接受电力的供给并转换为车辆的驱动力的转换装置、和基于与电池相关的信息进行与车辆控制相关的信息处理的控制装置。
本公开的蓄电装置具备上述的电池，并向连接于电池的电子设备供给电力。
本公开的电力系统具备上述的电池，并从电池接受电力的供给。
根据本公开，可获得在高容量下优异的充放电循环特性，同时还能够减少保存时的劣化。另外，在此所记载的效果并非限定，也可以是本公开中所记载的任一效果或与它们不同的效果。
附图说明
图1是示出本公开的第二实施方式的非水电解质电池的构成的一例的剖视图。
图2是将图1所示的卷绕型电极体的一部分放大表示的剖视图。
图3是示出本公开的第三实施方式的非水电解质电池的构成的一例的分解立体图。
图4是沿图3的IV-IV线的剖视图。
图5是示出作为应用例的电子设备的构成的一例的框图。
图6是示出作为应用例的车辆的构成的一例的概略图。
图7是示出作为应用例的蓄电系统的构成的一例的概略图。
图8是在实施例1中制作的正极活性物质的TEM图像。
具体实施方式
按以下的顺序对本公开的实施方式以及应用例进行说明。
1第一实施方式(正极活性物质的示例)
2第二实施方式(圆筒型电池的示例)
3第三实施方式(层压膜型电池的示例)
4应用例1(电池包以及电子设备的示例)
5应用例2(车辆的示例)
6应用例3(蓄电系统的示例)
<1第一实施方式>
[概要]
使用将以LiCoO2、LiNiO2为代表的锂过渡金属复合氧化物作为主体的活性物质，在适当设计了正极负极比的状态下以使最高充电电压为4.20V以上、优选为4.35V以上、更优选为4.40V以上的方式进行充电，从而能够提升电池的能量密度。
然而，随着使充电电压升高，正极活性物质与电解液的界面处的反应性增加，由此导致过渡金属成分从正极溶出，活性物质的劣化、溶出的金属在负极侧析出而引起Li的嵌入以及脱嵌的障碍，或在充电状态下保存的情况下加速固液界面处的电解液的分解反应，在表面生成膜而引起内部电阻的升高。即，可认为，在4.25V以上的高充电电压状态下重复充放电的情况下，伴随着Li脱出量的增大，活性物质与电解液的界面处的反应性增加，在充电时引起活性物质、电解液的劣化，而成为充放电循环寿命降低、保存特性劣化的原因。
鉴于这样的问题而进行了深入研究的结果，本发明人等发现如下正极活性物质：在复合有具有层状岩盐结构的锂过渡金属复合氧化物、和含有Li以及特定的元素X1的立方晶的尖晶石相结晶相(以下，简称为“尖晶石相”。)的复合粒子中，通过使锂过渡金属复合氧化物也包含上述特定的元素X1，从而在高充电电压下的使用中也能够抑制循环特性以及保存特性的劣化而兼具高容量化和电池特性。
[正极活性物质的构成]
本公开的第一实施方式的正极活性物质包含复合有具有层状岩盐结构的锂过渡金属复合氧化物和尖晶石相的复合粒子的粉末。复合粒子也可以具有晶界。
另外，在本公开中，“复合有锂过渡金属复合氧化物和尖晶石相”意思是使锂过渡金属复合氧化物和尖晶石相作为一个粒子而一体化。作为复合粒子的示例，可列举在包含锂过渡金属复合氧化物的粒子(以下，简称为“锂过渡金属复合氧化物粒子”。)的表面的至少一部分存在尖晶石相的复合粒子、在锂过渡金属复合氧化物粒子的表面的至少一部分存在尖晶石相且在锂过渡金属复合氧化物粒子的内部存在尖晶石相的复合粒子等，但并不限定于此。
(尖晶石相)
尖晶石相包含氧化物，该氧化物含有锂(Li)和镁(Mg)、铝(Al)、钛(Ti)、锰(Mn)、钇(Y)、锆(Zr)、钼(Mo)以及钨(W)中的至少一种元素X1。
尖晶石相例如具有由以下的式(1)表示的平均组成。
LivMn2-wM1wOxFy······(1)
(但是，式(1)中，M1表示由钴(Co)、镍(Ni)、镁(Mg)、铝(Al)、硼(B)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、锡(Sn)、钙(Ca)、锶(Sr)以及钨(W)组成的组中的至少一种。v、w、x以及y是0.9≤v≤1.1、0≤w≤0.6、3.7≤x≤4.1、0≤y≤0.1的范围内的值。另外，锂的组成根据充放电的状态而不同，v的值表示完全放电状态时的值。)
优选复合粒子中的尖晶石相的含量为80ppm以上且1200ppm以下。当尖晶石相的含量小于80ppm时，存在不能充分抑制锂过渡金属复合氧化物、电解液等的分解反应的可能性。另一方面，当尖晶石相的含量超过1200ppm时，存在由于电阻的升高而对循环特性造成不良影响的可能性。
优选尖晶石相偏在于复合粒子的表面。是因为，可推断尖晶石相具有在高温环境下抑制锂过渡金属复合氧化物、电解液等的分解的发生的功能，但分解在复合粒子的表面附近进行。但是，尖晶石相并非需要以覆盖复合粒子的整个表面的方式存在，即使以散布于复合粒子的表面附近的形式存在，也能够充分发挥功能。
(锂过渡金属复合氧化物)
锂过渡金属复合氧化物以镍(Ni)或钴(Co)为主体，包含至少一种元素X1。在此，“以镍或钴为主体”意思是在锂过渡金属复合氧化物所包含的金属元素中镍或钴的原子比率为50％以上。由于元素X1在复合粒子的表面侧发挥功能，因此优选与复合粒子的内部的元素X1的浓度相比复合粒子的表面的元素X1的浓度较高。
锂过渡金属复合氧化物能够嵌入以及脱嵌作为电极反应物质的锂。作为锂过渡金属复合氧化物，优选(a)由至少一种元素X1置换镍酸锂所包含的镍而得的氧化物、(b)由至少一种元素X1和至少一种元素XA置换镍酸锂所包含的镍而得的氧化物、(c)由至少一种元素X1置换钴酸锂所包含的钴而得的氧化物、以及(d)由至少一种元素X1和至少一种元素XB置换钴酸锂所包含的钴而得的氧化物。是因为，具有高的填充性、高的放电电压。在此，至少一种元素XA是钴(Co)、硼(B)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、锡(Sn)、钙(Ca)以及锶(Sr)中的至少一种元素。此外，至少一种元素XB是镍(Ni)、硼(B)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、锡(Sn)、钙(Ca)以及锶(Sr)中的至少一种元素。
作为以镍为主体的、具有层状岩盐结构的锂过渡金属复合氧化物，优选具有由以下的式(2)表示的平均组成。
LimNi(1-n)M2nO(2-p)Fq······(2)
(但是，式(2)中，M2表示至少一种元素X1。m、n、p以及q是0.8≤m≤1.2、0.005≤n≤0.5、-0.1≤p≤0.2、0≤q≤0.1的范围内的值。另外，锂的组成根据充放电的状态而不同，m的值表示完全放电状态时的值。)
另外，除了至少一种元素X1，M2还可以进一步地包含钴(Co)、硼(B)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、锡(Sn)、钙(Ca)以及锶(Sr)中的至少一种元素。
作为以钴为主体的、具有层状岩盐结构的锂过渡金属复合氧化物，优选具有由以下的式(3)表示的平均组成。
LirCo(1-s)M3sO(2-t)Fu······(3)
(但是，式(3)中，M3表示至少一种元素X1。r、s、t以及u是0.8≤r≤1.2、0≤s≤0.5、-0.1≤t≤0.2、0≤u≤0.1的范围内的值。另外，锂的组成根据充放电的状态而不同，r的值表示完全放电状态时的值。)
另外，除了至少一种元素X1，还可以进一步地包含镍(Ni)、硼(B)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、锡(Sn)、钙(Ca)以及锶(Sr)中的至少一种元素。
(元素X2的化合物)
优选在复合粒子中进一步地复合有硫(S)、磷(P)以及氟(F)中的至少一种元素X2的化合物。通过在复合粒子中进一步地复合有元素X2的化合物，从而特别是能够改善长期保存时的性能降低、长期的循环特性。另外，在本公开中，“进一步地复合有元素X2的化合物”意思是使锂过渡金属复合氧化物、尖晶石相和元素X2的化合物作为一个粒子而一体化。
由于元素X2的化合物在锂过渡金属复合氧化物的结晶系外发挥功能，因此优选偏在于复合粒子的表面以及复合粒子的晶界的至少一方。但是，元素X2的化合物也可以存在于复合粒子的表面以及复合粒子的晶界以外的部分。在元素X2的化合物存在于复合粒子的表面的情况下，元素X2的化合物既可以散布于复合粒子的表面，元素X2的化合物也可以覆盖复合粒子的表面。在此，覆盖既可以是部分性地覆盖复合粒子的表面，也可以是覆盖复合粒子的整个表面。
(两种以上的粒子粉末)
优选复合粒子的粉末包含平均粒径不同的两种以上的粒子粉末，复合粒子中的元素X1的含量以及尖晶石相的含有率的至少一方在上述两种以上的粒子粉末中不同。从电池性能的提升的观点出发，优选复合粒子中的元素X1的含量以及尖晶石相的含有率的双方在上述两种以上的粒子粉末中不同。是因为，由于根据粒子粉末的平均粒径的不同，与电池内的电解质的接触面积不同，因此复合粒子中的元素X1的含量以及尖晶石相的含有率的至少一方根据粒子粉末的平均粒径而不同，从而更发挥将高温下的循环特性以及保存特性提升的效果。
更具体地，优选两种以上的粒子粉末越是平均粒径小则复合粒子中的元素X1的含量以及尖晶石相的含有率的至少一方越高。由于越是平均粒径小的粒子粉末则比表面积越大，反应面积越大，因此存在越容易劣化的倾向。因此，越是平均粒径小的粒子粉末，则如上述那样增大元素X1的含量以及尖晶石相的含有率的至少一方越有效。
(其他粒子粉末)
优选进一步地包含粒子的粉末，该粒子的粉末包含氧化物，该氧化物含有至少一种元素X1，该粒子相对于复合粒子独立存在。通过包含这样的粒子的粉末，从而能够有效地抑制电解质的分解。上述粒子还可以进一步地包含Li。
[正极活性物质的制作方法]
例如，通过对含有元素X1的锂过渡金属复合氧化物或其原料混合具有立方晶的结晶相的尖晶石化合物、和根据需要使用的含有元素X2的化合物，并进行热处理，从而能够制作本公开的第一实施方式的正极活性物质。
此外，既能够通过调整制作锂过渡金属复合氧化物时的合成条件来制作，也能够通过由机械化学处理覆盖粒子或由溅射、CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积法)等的气相法附着规定的元素来制作。但是，第一实施方式的正极活性物质的制作方法并不特别限定于这些方法。
此外，在制作平均粒径不同的两种以上的粒子粉末时，通过使元素X1的添加量在各粒子粉末中变化，然后进行混合，从而也可以制作包含根据平均粒径的不同而元素X1的含量不同的两种以上的粒子粉末的混合粉。
[效果]
第一实施方式的正极活性物质包含复合有具有层状岩盐结构的锂过渡金属复合氧化物和尖晶石相的复合粒子的粉末。尖晶石相包含氧化物，该氧化物含有锂和镁、铝、钛、锰、钇、锆、钼及钨中的至少一种元素X1。此外，锂过渡金属复合氧化物以镍或钴为主体，包含至少一种元素X1。由此，能够提升高温下的循环特性以及保存特性。此外，还能够抑制内部电阻的升高。
<2第二实施方式>
能够使用本公开的第一实施方式的正极活性物质来制作例如各种形状以及尺寸的锂离子电池等的非水电解质电池。在以下，对使用本公开的第一实施方式的正极活性物质的非水电解质电池的一例进行说明。
[电池的构成]
图1示出本公开的第二实施方式的非水电解质电池的构成的一例。该非水电解质电池例如是锂离子二次电池等的非水电解质二次电池。该非水电解质电池是被称为所谓的圆筒型的电池，在几乎为中空圆柱状的电池罐11的内部具有卷绕电极体20，该卷绕电极体20由一对带状的正极21和负极22隔着隔膜23层叠并卷绕而得。在电池罐11的内部注入有作为液状的电解质的电解液，正极21、负极22以及隔膜23浸渍于电解液。
电池罐11例如由进行了镀镍(Ni)的铁(Fe)构成，一端部封闭，而另一端部开放。在电池罐11的内部以夹着卷绕电极体20的方式与卷绕周面垂直地分别配置有一对绝缘板12、13。
电池盖14和设置于该电池盖14内侧的安全阀机构15以及热敏电阻元件(PositiveTemperature Coefficient；PTC元件：正温度系数元件)16通过隔着封口垫片17进行铆接而安装于电池罐11的开放端部，电池罐11的内部被密闭。
电池盖14例如由与电池罐11同样的材料构成。安全阀机构15经由热敏电阻元件16与电池盖14电连接，在由于内部短路或来自外部的加热等而使电池的内压变为一定以上的情况下，盘状板15A反转而切断电池盖14和卷绕电极体20的电连接。
当温度升高时，热敏电阻元件16通过电阻值的增大而限制电流，抑制由大电流引起的异常的发热。封口垫片17例如由绝缘材料构成，在表面涂布有沥青。
在卷绕电极体20的中心例如插入有中心销24。由铝(Al)等形成的正极引线25连接于卷绕电极体20的正极21，由镍(Ni)等形成的负极引线26连接于负极22。正极引线25通过焊接于安全阀机构15而与电池盖14电连接，负极引线26通过焊接于电池罐11而被电连接。
(正极)
如图2所示，正极21具有正极集电体21A和正极活性物质层21B，该正极集电体21A具有对置的一对面，该正极活性物质层21B设置于正极集电体21A的两面。另外，也可以具有正极活性物质层21B仅存在于单面的区域。正极集电体21A例如由铝箔、镍箔或不锈钢箔等的金属箔构成。
正极活性物质层21B包含上述的第一实施方式的正极活性物质而构成。正极活性物质层21B此外例如还包含导电剂，还可以根据需要进一步地包含粘结剂。作为导电剂，例如可列举石墨、炭黑或科琴黑等的碳材料，可混合使用其中一种或两种以上。此外，除了碳材料之外，只要是具有导电性的材料，则还可以使用金属材料或导电性高分子材料等。
作为粘结剂，例如可列举丁苯类橡胶、氟类橡胶或三元乙丙橡胶等的合成橡胶、或聚偏氟乙烯等的高分子材料，可混合使用其中一种或两种以上。例如，如图1所示，在卷绕有正极21以及负极22的情况下，作为粘结剂，优选使用富有柔软性的丁苯类橡胶或氟类橡胶等。
(负极)
如图2所示，负极22具有负极集电体22A和负极活性物质层22B，该负极集电体22A具有对置的一对面，该负极活性物质层22B设置于负极集电体22A的两面。另外，也可以具有负极活性物质层22B仅存在于单面的区域。
负极集电体22A例如由具有良好的电化学稳定性、电传导性以及机械性强度的铜箔、镍箔或不锈钢箔等的金属箔构成。特别是，由于铜箔具有较高的电传导性，因此最优选。
作为负极活性物质，负极活性物质层22B包含能够嵌入以及脱嵌锂(Li)的负极材料的任一种或两种以上而构成，还可以根据需要包含例如与正极活性物质层21B同样的粘结剂。
作为负极材料，只要是在相对锂金属为2.0V以下的电位电化学性掺杂和去掺杂锂的材料，则均能够使用。如若进行例示，能够使用难石墨化性碳、人造石墨、天然石墨、热分解碳类、焦炭类(沥青焦炭、针状焦炭、石油焦炭等)、石墨类、玻璃状碳类、有机高分子化合物烧成体(是将酚醛树脂、呋喃树脂等以适当的温度烧成并碳化而得的物质)、碳纤维、活性碳、炭黑类等的碳质材料。此外，也能够利用可与锂形成合金的金属及其合金、金属间化合物。同样地，也能够使用以氧化铁、氧化钌、氧化钼、氧化钨、氧化钛、氧化锡等的电位比较低的电位将锂掺杂和去掺杂的氧化物、其他氮化物等。关于负极的形态，也并不特别限定，除了涂布有活性物质粉体的形态之外，还能够使用通过蒸镀等的方法在负极集电体22A上形成有负极活性物质层22B的形态。
(电解液)
电解液是所谓的非水电解液，包含有机溶剂(非水溶剂)和溶解于该有机溶剂的电解质盐。为了提升电池特性，电解液也可以包含众所周知的添加剂。
作为有机溶剂，例如能够列举碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、1，2-二甲氧基乙烷、1，2-二乙氧基乙烷、碳酸亚乙烯酯、γ-丁内酯、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1，3-二氧戊环、4-甲基-1，3-二氧戊环、二乙醚、环丁砜、甲基环丁砜、乙腈、丙腈、茴香醚、乙酸酯、丁酸酯、丙酸酯等。
作为电解质盐，只要是可使用于这种电池，则均能够使用。例如，能够列举LiClO4、LiAsF6、LiPF6、LiBF4、LiB(C6H5)4、CH3SO3Li、、CF3SO3Li、LiCl、LiBr等。
(隔膜)
作为隔膜23，例如能够使用聚四氟乙烯、聚丙烯或者聚乙烯等的合成树脂制的多孔膜、或陶瓷制的多孔膜。此外，也可以使用具有将这些两种以上的多孔膜层叠的结构的物质。其中，由于聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烃类多孔膜防短路效果优异，且能够谋求断路效果带来的电池的安全性提升，因此优选。此外，也可以使用在聚烯烃等的微多孔膜上形成有聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯等的多孔性的树脂层的物质。
[电池的充电电压]
该非水电解质电池在与以往的锂离子二次电池同样的充放电电压下也能够发挥较高的性能，但通过将上限充电电压设为比以往的非水电解液电池高的4.25V以上且4.80V以下，从而能够实现更高的能量密度。进一步地，优选为4.35V以上且4.65V以下，下限放电电压优选为2.00V以上且3.30V以下。
[电池的动作]
在具有上述的构成的电池中，当进行充电时，例如锂离子从正极活性物质层21B脱嵌，并经由电解液嵌入负极活性物质层22B。此外，当进行放电时，例如锂离子从负极活性物质层22B脱嵌，并经由电解液嵌入正极活性物质层21B。
[电池的制造方法]
接下来，对本公开的第二实施方式的非水电解质电池的制造方法的一例进行说明。首先，例如混合正极活性物质、导电剂和粘结剂来制备正极合剂，并使该正极合剂分散于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等的溶剂而制作糊状的正极合剂浆料。接下来，将该正极合剂浆料涂布于正极集电体21A，使溶剂干燥，并通过辊压机等进行压缩成型而形成正极活性物质层21B。由此，获得正极21。
此外，例如混合负极活性物质和粘结剂来制备负极合剂，并使该负极合剂分散于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等的溶剂而制作糊状的负极合剂浆料。接下来，将该负极合剂浆料涂布于负极集电体22A，使溶剂干燥，并通过辊压机等进行压缩成型而形成负极活性物质层22B。由此，获得负极22。
接着，通过焊接等将正极引线25安装于正极集电体21A，并且通过焊接等将负极引线26安装于负极集电体22A。这之后，隔着隔膜23卷绕正极21和负极22，将正极引线25的前端部焊接在安全阀机构15，并且将负极引线26的前端部焊接在电池罐11，用一对绝缘板12、13夹着卷绕的正极21以及负极22收纳在电池罐11的内部。在将正极21以及负极22收纳在电池罐11的内部之后，将电解液注入电池罐11的内部，使其浸渗于隔膜23。这之后，通过隔着封口垫片17进行铆接，从而将电池盖14、安全阀机构15以及热敏电阻元件16固定于电池罐11的开口端部。由此，获得图1所示的非水电解质电池。
<3第三实施方式>
[电池的构成]
图3示出本公开的第三实施方式的非水电解质电池的构成的一例。该非水电解质电池将安装有正极引线31以及负极引线32的卷绕电极体30收容于膜状的外装部件40的内部，小型化、轻量化以及薄型化成为可能。
正极引线31以及负极引线32分别从外装部件40的内部朝向外部例如在同一方向上引出。正极引线31以及负极引线32分别由例如铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)或不锈钢(SUS)等的金属材料构成，分别被设为薄板状或网眼状。
外装部件40例如由将尼龙膜、铝箔以及聚乙烯膜按该顺序贴合而得的矩形状的铝层压膜构成。外装部件40例如以使聚乙烯膜侧与卷绕电极体30对置的方式配设，各外缘部通过熔合或粘接剂而相互密合。在外装部件40与正极引线31以及负极引线32之间插入有用于防止外部空气的侵入的密合膜41。密合膜41由对正极引线31以及负极引线32具有密合性的材料例如聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯或改性聚丙烯等的聚烯烃树脂构成。另外，外装部件40也可以由具有其他结构的层压膜、聚丙烯等的高分子膜或金属膜来代替上述的铝层压膜而构成。
图4是沿图3所示的卷绕电极体30的IV-IV线的剖视图。卷绕电极体30是将正极33和负极34隔着隔膜35以及电解质层36层叠、卷绕而得的，最外周部由保护带37保护。
正极33具有在正极集电体33A的单面或两面设置有正极活性物质层33B的结构。负极34具有在负极集电体34A的单面或两面设置有负极活性物质层34B的结构，并以使负极活性物质层34B和正极活性物质层33B对置的方式配置。正极集电体33A、正极活性物质层33B、负极集电体34A、负极活性物质层34B以及隔膜35的构成分别与在第二实施方式中所说明的正极集电体21A、正极活性物质层21B、负极集电体22A、负极活性物质层22B以及隔膜23是同样的。
电解质层36包含电解液和作为保持该电解液的保持体的高分子化合物，成为所谓的凝胶状。由于凝胶状的电解质层36能够获得高离子传导率，并且能够防止电池的漏液，因此优选。作为高分子化合物，只要是吸收电解液并凝胶化的物质，则能够使用各种高分子化合物。例如，能够使用聚(偏氟乙烯)、聚(偏氟乙烯-共-六氟丙烯)等的氟类高分子、聚(环氧乙烷)、其交联体等的醚类高分子、聚(丙烯腈)等。特别是，从氧化还原稳定性的观点出发，期望使用氟类高分子。另外，也可以使用电解液来代替电解质层36。
[电池的制造方法]
接下来，对本公开的第三实施方式的非水电解质电池的制造方法的一例进行说明。首先，对正极33以及负极34分别涂布包含溶剂、电解质盐、高分子化合物和混合溶剂的前体溶液，使混合溶剂挥发而形成凝胶状的电解质层36。这之后，通过焊接将正极引线31安装于正极集电体33A的端部，并且通过焊接将负极引线32安装于负极集电体34A的端部。
接下来，在将形成有凝胶状的电解质层36的正极33和负极34隔着隔膜35层叠而形成层叠体之后，将该层叠体沿其长边方向上进行卷绕，在最外周部粘接保护带37，形成卷绕电极体30。最后，例如将卷绕电极体30夹进外装部件40之间，通过热熔合等使外装部件40的外缘部彼此密合，从而封入。此时，将密合膜41插入到正极引线31以及负极引线32与外装部件40之间。由此，获得图3以及图4所示的非水电解质电池。
另外，该非水电解质电池也可以通过如下方式来制作。首先，如上述那样制作正极33以及负极34，在将正极引线31以及负极引线32安装于正极33以及负极34之后，将正极33和负极34隔着隔膜35层叠并卷绕，在最外周部粘接保护带37，形成作为卷绕电极体30的前体的卷绕体。接下来，将该卷绕体夹在外装部件40，对除去一边之外的外周缘部进行热熔合而形成为袋状，并收纳于外装部件40的内部。接着，准备包含溶剂、电解质盐、作为高分子化合物的原料的单体、聚合引发剂和根据需要的阻聚剂等的其他材料的电解质用组成物，注入到外装部件40的内部。
在注入电解质用组成物之后，将外装部件40的开口部在真空气氛下进行热熔合而密封。接下来，通过加热使单体聚合形成为高分子化合物，从而形成凝胶状的电解质层36。通过以上，获得图3以及图4所示的非水电解质电池。
<4应用例1>
“作为应用例的电池包以及电子设备”
在应用例1中，对具备第二或第三实施方式的电池的电池包以及电子设备进行说明。
[电池包以及电子设备的构成]
以下，参照图5，对作为应用例的电池包300以及电子设备400的一个构成例进行说明。电子设备400具备电子设备主体的电子电路401和电池包300。电池包300经由正极端子331a以及负极端子331b而相对电子电路401电连接。电子设备400例如具有用户自由装卸电池包300的构成。另外，电子设备400的构成并不限定于此，也可以具有电池包300内置于电子设备400内的构成以使得用户无法从电子设备400卸下电池包300。
在电池包300充电时，电池包300的正极端子331a、负极端子331b分别连接于充电器(未图示)的正极端子、负极端子。另一方面，在电池包300放电时(使用电子设备400时)，电池包300的正极端子331a、负电极端子331b分别连接于电子电路401的正极端子、负极端子。
作为电子设备400，例如可列举笔记本电脑、平板电脑、移动电话(例如智能手机等)、便携式信息终端(Personal Digital Assistants：PDA，个人数字助理)、显示装置(LCD、EL显示器、电子纸等)、摄像设备(例如数码相机、数码摄像机等)、音频设备(例如便携式音频播放器)、游戏机、无绳电话子机、电子书、电子辞典、收音机、头戴式耳机、导航仪、存储卡、起搏器、助听器、电动工具、电动剃须刀、冰箱、空调、电视机、立体声装置、热水器、微波炉、餐具清洗机、洗衣机、干燥机、照明设备、玩具、医疗设备、机器人、负载调节器、信号器等，但并不限定于此。
(电子电路)
电子电路401例如具备CPU、外围逻辑部、接口部以及存储部等，控制电子设备400的整体。
(电池包)
电池包300具备电池组301和充放电电路302。电池组301将多个二次电池301a串联和/或并联连接而构成。多个二次电池301a例如被连接成n并联m串联(n、m是正整数)。另外，在图5中，示出了六个二次电池301a被连接成两并联三串联(2P3S)的示例。作为二次电池301a，可使用第二或第三实施方式的电池。
在此，对电池包300具备由多个二次电池301a构成的电池组301的情况进行说明，但也可以采用电池包300具备一个二次电池301a来代替电池组301的构成。
充放电电路302是控制电池组301的充放电的控制部。具体地，在充电时，充放电电路302控制对电池组301的充电。另一方面，在放电时(即，使用电子设备400时)，充放电电路302控制对电子设备400的放电。
<5应用例2>
“作为应用例的车辆中的蓄电系统”
参照图6对将本公开应用于车辆用的蓄电系统的示例进行说明。在图6中概略地示出采用本公开所应用的串联式混合动力系统的混合动力车辆的构成的一例。串联式混合动力系统是使用由发动机驱动的发电机所发电的电力或者将该电力暂时储存于电池而得的电力来通过电力驱动力转换装置进行行驶的车。
在该混合动力车辆7200搭载有发动机7201、发电机7202、电力驱动力转换装置7203、驱动轮7204a、驱动轮7204b、车轮7205a、车轮7205b、电池7208、车辆控制装置7209、各种传感器7210、充电口7211。对电池7208应用上述的本公开的蓄电装置。
混合动力车辆7200以电力驱动力转换装置7203为动力源进行行驶。电力驱动力转换装置7203的一例为电机。电力驱动力转换装置7203通过电池7208的电力而进行动作，该电力驱动力转换装置7203的旋转力传递到驱动轮7204a、7204b。另外，通过在必要的地方使用直流-交流(DC-AC)或逆转换(AC-DC转换)，从而电力驱动力转换装置7203不管是交流电机还是直流电机均能够应用。各种传感器7210经由车辆控制装置7209控制发动机转速、或控制未图示的节流阀的开度(节气门开度)。各种传感器7210包含速度传感器、加速度传感器、发动机转速传感器等。
发动机7201的旋转力传到发电机7202，能够将通过该旋转力而由发电机7202生成的电力蓄积于电池7208。
当混合动力车辆通过未图示的制动机构减速时，该减速时的阻力作为旋转力施加于电力驱动力转换装置7203，使通过该旋转力而由电力驱动力转换装置7203生成的再生电力蓄积于电池7208。
电池7208通过连接于混合动力车辆的外部的电源而将充电口211作为输入口从该外部电源接受电力供给，还能够蓄积所接受的电力。
虽未图示，但还可以具备基于与二次电池相关的信息进行与车辆控制相关的信息处理的信息处理装置。作为这样的信息处理装置，例如有基于与电池的余量相关的信息进行电池余量显示的信息处理装置等。
另外，以上，以使用由发动机驱动的发电机所发电的电力或者将该电力暂时储存于电池而得的电力来通过电机行驶的串联式混合动力车为例进行了说明。然而，本公开也能够有效应用于发动机和电机的输出均作为驱动源并通过适当切换仅通过发动机行驶、仅通过电机行驶、发动机和电机行驶这三种方式而进行使用的并联式混合动力车。进一步地，本公开还能够有效应用于不使用发动机而通过仅基于驱动电机的驱动而进行行驶的所谓的电动车辆。
以上，对可应用本公开的技术的混合动力车辆7200的一例进行了说明。本公开的技术可优选地应用于以上所说明的构成中的电池7208。
<6应用例3>
“作为应用例的住宅中的蓄电系统”
参照图7，对将本公开应用于住宅用的蓄电系统的示例进行说明。例如在住宅9001用的蓄电系统9100中，从火力发电9002a、核能发电9002b、水力发电9002c等的集中型电力系统9002经由电力网9009、信息网9012、智能电表9007、电源集线器9008等向蓄电装置9003供给电力。与此同时，从家庭内发电装置9004等的独立电源向蓄电装置9003供给电力。供给到蓄电装置9003的电力被蓄电。使用蓄电装置9003供给在住宅9001使用的电力。不限于住宅9001，关于楼宇也能够使用同样的蓄电系统。
在住宅9001设置有发电装置9004、耗电装置9005、蓄电装置9003、控制各装置的控制装置9010、智能电表9007、获取各种信息的传感器9011。各装置通过电力网9009以及信息网9012连接。作为发电装置9004，利用太阳能电池、燃料电池等，所发电的电力供给到耗电装置9005和/或蓄电装置9003。耗电装置9005为冰箱9005a、空调装置9005b、电视机9005c、浴室9005d等。进一步地，耗电装置9005包含电动车辆9006。电动车辆9006为电动汽车9006a、混合动力车9006b、电动摩托车9006c。
上述的本公开的电池单元应用于蓄电装置9003。蓄电装置9003由二次电池或电容器构成。例如由锂离子电池构成。锂离子电池既可以是固定型的，也可以在电动车辆9006中使用。智能电表9007具备测量商用电力的使用量并将所测量的使用量发送到电力公司的功能。电力网9009也可以组合直流供电、交流供电、非接触供电的任一种或多种。
各种传感器9011例如为人体体感传感器、照度传感器、物体检测传感器、功耗传感器、振动传感器、接触传感器、温度传感器、红外线传感器等。由各种传感器9011获取到的信息被发送到控制装置9010。通过来自传感器9011的信息，能够掌握气象的状态、人的状态等而自动地控制耗电装置9005来使能量消耗最小。进一步地，控制装置9010能够将与住宅9001相关的信息经由互联网向外部的电力公司等发送。
通过电源集线器9008进行电力线的分支、直流交流转换等的处理。作为与控制装置9010连接的信息网9012的通信方式，存在使用UART(Universal AsynchronousReceiver-Transmitter：异步串行通信用发送/接收电路)等的通信接口的方法、利用基于Bluetooth(注册商标)、ZigBee、Wi-Fi等的无线通信标准的传感器网络的方法。Bluetooth方式应用于多媒体通信，能够进行一对多连接的通信。ZigBee使用IEEE(Institute ofElectrical and Electronics Engineers：电气和电子工程师协会)802.15.4的物理层。IEEE 802.15.4为被称为PAN(Personal Area Network：个人局域网)或W(Wireless：无线)PAN的短距离无线网络标准的名称。
控制装置9010与外部的服务器9013连接。该服务器9013也可以由住宅9001、电力公司、服务提供商的任一方管理。服务器9013发送/接收的信息例如是功耗信息、生活模式信息、电费、天气信息、自然灾害信息、与电力交易相关的信息。这些信息既可以由家庭内的耗电装置(例如电视机)发送/接收，也可以由家庭外的装置(例如便携式电话等)发送/接收。这些信息也可以显示于具有显示功能的设备、例如电视机、便携式电话、PDA(PersonalDigital Assistants)等。
控制各部分的控制装置9010由CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)等构成，在该示例中，容纳于蓄电装置9003。控制装置9010通过信息网9012与蓄电装置9003、家庭内发电装置9004、耗电装置9005、各种传感器9011、服务器9013连接，例如具有调整商用电力的使用量和发电量的功能。另外，除此之外，还可以具备在电力市场进行电力交易的功能等。
如以上那样，电力不仅能够火力9002a、核能9002b、水力9002c等的集中型电力系统9002的发电电力、而且还能够将家庭内发电装置9004(太阳能发电、风力发电)的发电电力积蓄在蓄电装置9003。因此，即使家庭内发电装置9004的发电电力有变动，也能够进行使向外部送出的电力量为一定、或只进行必要的放电这样的控制。例如，也能够是如下用法：将通过太阳能发电获得的电力积蓄在蓄电装置9003，并且将夜间费用低的深夜电力积蓄在蓄电装置9003，在白天费用高的时间段将通过蓄电装置9003所蓄电的电力进行放电而利用。
另外，在该示例中，对使控制装置9010容纳于蓄电装置9003内的示例进行了说明，但既可以容纳于智能电表9007内，也可以单独地构成。进一步地，蓄电系统9100既可以以集中住宅中的多个家庭为对象进行使用，也可以以多个独立式住宅为对象进行使用。
以上，对可应用本公开的技术的蓄电系统9100的一例进行了说明。本公开的技术可优选地应用于以上所说明的构成中的、蓄电装置9003具有的二次电池。
实施例
以下，通过实施例对本公开具体地进行说明，但本公开并不仅限定于这些实施例。
<实施例1>
(正极活性物质的制作工序)
通过如下方式制作正极活性物质。首先，通过共沉淀法制作镍和钴的质量比为Ni：Co＝8：2的氢氧化镍钴。接下来，对其混合氢氧化锂，在氧气流下以750℃烧成十小时，制作镍钴酸锂粉末。接着，以该粉末为母材，通过将99mol％的母材和1mol％的氧化镁粉末混合并用高速搅拌机进行处理，从而制作镁分布于粒子表面的镍钴酸锂粉末。
另外，另行以使Co量和Li量的摩尔比(Co：Li)为2：1并且Co量和Mg量的摩尔比(Co：Mg)为99：1的方式，将碳酸钴、碳酸锂和氧化镁混合。这之后，在空气气流下以800℃烧成三小时，用球磨机进行微粉碎，合成含锂镁氧化钴微粉末。通过X射线衍射(XRD)解析获得的微粉末，确认到微粉末具有尖晶石相。
接下来，对先获得的镍钴酸锂粉末混合含锂镁氧化钴微粉末以及另行微粉碎的磷酸锂粉末。此时，以使含锂镁氧化钴微粉末的浓度为500ppm并且磷酸锂粉末的浓度为400ppm的方式调整混合量。接着，将获得的混合粉末在氧气流下以700℃烧成五小时，获得锂过渡金属复合氧化物微粉末。对于获得的粉末，通过透射型电子显微镜(TEM)、飞行时间型二次离子质量分析法(ToF-SIMS)以及X射线衍射进行解析之后，确认到如下形态：尖晶石相以及磷酸锂偏在于粒子表面，镁包含于层状岩盐相以及尖晶石相，且在粒子表面富集。根据粒度分布测量，50％粒径D50为16μm。
在图8中示出锂过渡金属复合氧化物粉末(正极活性物质)的TEM图像。此外，在图8中也一并示出区域1～3各自中的X射线衍射图案。
[圆筒型电池的制作工序]
将如上述那样获得的锂过渡金属复合氧化物粉末作为正极活性物质使用，并通过如下方式制作正极。首先，将90质量％的正极活性物质、6质量％的作为导电剂的石墨和4质量％的作为粘结剂的聚偏氟乙烯(PVdF)混合，分散于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，形成正极合剂浆料。将该浆料均匀地涂布在厚度20μm的带状的铝箔的两面并干燥后，通过辊压机进行压缩而获得带状正极。
通过如下方式制作负极。首先，将90质量％的粉末状的人造石墨和10质量％的聚偏氟乙烯(PVdF)混合，分散于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，形成负极合剂浆料。将该负极合剂浆料均匀地涂布于厚度10μm的铜箔的两面并进行干燥，然后通过辊压机进行压缩而获得带状负极。
将如以上那样制作的带状正极、带状负极隔着多孔性聚烯烃膜卷绕多次，制作涡旋型的电极体。将该电极体收纳在实施了镀镍的铁制电池罐，将绝缘板配置于该电极体的上下两面。接下来，将铝制正极引线从正极集电体导出，焊接在确保了与电池盖电导通的安全阀的突起部，将镍制负极引线从负极集电体导出并焊接在电池罐的底部。
最后，向组装有上述的电极体的电池罐内注入电解液。作为电解液，使用以成为1mol/dm3的浓度的方式在碳酸亚乙酯和碳酸甲乙酯的体积混合比为1：1的混合溶剂中溶解有LiPF6以及丁二腈0.5％的物质。这之后，隔着绝缘封口垫片将电池罐铆接，从而固定安全阀、PTC元件以及电池盖，制作外径为18mm、高度为65mm的圆筒型的非水电解液二次电池(以下，简称为“电池”。)。
<实施例2>
通过如下方式制作作为正极活性物质的锂过渡金属复合氧化物粉末。首先，将氧化钴和碳酸锂混合，在空气气流下以950℃烧成六小时，制作钴酸锂粉末。除了将该粉末作为母材使用以外，与实施例1同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：尖晶石相以及磷酸锂偏在于粒子表面，镁包含于层状岩盐相以及尖晶石相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例3>
在正极活性物质的制作工序中，除了使用氢氧化铝来代替氧化镁以外，与实施例1同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：尖晶石相以及磷酸锂偏在于粒子表面，铝包含于层状岩盐相以及尖晶石相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例4>
在正极活性物质的制作工序中，除了使用氢氧化铝来代替氧化镁以外，与实施例2同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：尖晶石相以及磷酸锂偏在于粒子表面，铝包含于层状岩盐相以及尖晶石相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例5>
在正极活性物质的制作工序中，除了使用氧化钛来代替氧化镁以外，与实施例1同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：尖晶石相以及磷酸锂偏在于粒子表面，钛包含于层状岩盐相以及尖晶石相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例6>
在正极活性物质的制作工序中，除了使用氧化钛来代替氧化镁以外，与实施例2同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：尖晶石相以及磷酸锂偏在于粒子表面，钛包含于层状岩盐相以及尖晶石相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例7>
在正极活性物质的制作工序中，除了使用碳酸锰来代替氧化镁以外，与实施例1同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：尖晶石相以及磷酸锂偏在于粒子表面，锰包含于层状岩盐相以及尖晶石相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例8>
在正极活性物质的制作工序中，除了使用碳酸锰来代替氧化镁以外，与实施例2同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：尖晶石相以及磷酸锂偏在于粒子表面，锰包含于层状岩盐相以及尖晶石相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例9>
在正极活性物质的制作工序中，除了使用氧化钇来代替氧化镁以外，与实施例1同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：尖晶石相以及磷酸锂偏在于粒子表面，钇包含于层状岩盐相以及尖晶石相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例10>
在正极活性物质的制作工序中，除了使用氧化锆来代替氧化镁以外，与实施例1同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：尖晶石相以及磷酸锂偏在于粒子表面，锆包含于层状岩盐相以及尖晶石相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例11>
在正极活性物质的制作工序中，除了使用氧化锆来代替氧化镁以外，与实施例2同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：尖晶石相以及磷酸锂偏在于粒子表面，锆包含于层状岩盐相以及尖晶石相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例12>
在正极活性物质的制作工序中，除了使用氧化钼来代替氧化镁以外，与实施例1同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：尖晶石相以及磷酸锂偏在于粒子表面，钼包含于层状岩盐相以及尖晶石相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例13>
在正极活性物质的制作工序中，除了使用氧化钨来代替氧化镁以外，与实施例1同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：尖晶石相以及磷酸锂偏在于粒子表面，钨包含于层状岩盐相以及尖晶石相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例14>
在正极活性物质的制作工序中，除了使用硫酸锂来代替磷酸锂以外，与实施例1同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：尖晶石相以及硫酸锂偏在于粒子表面，镁包含于层状岩盐相以及尖晶石相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例15>
在正极活性物质的制作工序中，除了使用氟化锂来代替磷酸锂以外，与实施例1同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：尖晶石相以及氟化锂偏在于粒子表面，镁包含于层状岩盐相以及尖晶石相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例16>
在正极活性物质的制作工序中，除了使用氟化锂来代替磷酸锂以外，与实施例2同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：尖晶石相以及氟化锂偏在于粒子表面，镁包含于层状岩盐相以及尖晶石相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例17>
在正极活性物质的制作工序中，除了不加入磷酸锂以外，与实施例1同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：尖晶石相偏在于粒子表面，镁包含于层状岩盐相以及尖晶石相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例18>
在正极活性物质的制作工序中，除了不加入磷酸锂以外，与实施例2同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：尖晶石相偏在于粒子表面，镁包含于层状岩盐相以及尖晶石相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例19>
在正极活性物质的制作工序中，除了以使含锂镁氧化钴微粉末的浓度为80ppm的方式变更混合量以外，与实施例1同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：尖晶石相以及磷酸锂偏在于粒子表面，镁包含于层状岩盐相以及尖晶石相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例20>
在正极活性物质的制作工序中，除了以使含锂镁氧化钴微粉末的浓度为300ppm的方式变更混合量以外，与实施例1同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：尖晶石相以及磷酸锂偏在于粒子表面，镁包含于层状岩盐相以及尖晶石相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例21>
在正极活性物质的制作工序中，除了以使含锂镁氧化钴微粉末的浓度为1200ppm的方式变更混合量以外，与实施例1同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：尖晶石相以及磷酸锂偏在于粒子表面，镁包含于层状岩盐相以及尖晶石相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例22>
在正极活性物质的制作工序中，除了以使含锂镁氧化钴微粉末的浓度为1500ppm的方式变更混合量以外，与实施例1同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：尖晶石相以及磷酸锂偏在于粒子表面，镁包含于层状岩盐相以及尖晶石相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例23>
在正极活性物质的制作工序中，除了变更氢氧化镍钴的粒径、将混合于镍钴酸锂的氧化镁粉末量变更为0.6mol％、以及以使含锂镁氧化钴微粉末的浓度为400ppm的方式变更混合量以外，与实施例1同样地，制作50％粒径D50为23μm的锂过渡金属复合氧化物粉末A。
在正极活性物质的制作工序中，除了变更氢氧化镍钴的粒径、将混合于镍钴酸锂的氧化镁粉末量变更为2mol％、以及以使含锂镁氧化钴微粉末的浓度为1000ppm的方式变更混合量以外，与实施例1同样地，制作50％粒径为6μm的锂过渡金属复合氧化物粉末B。
通过将如上述那样制作的粉末A和粉末B以A：B＝75：25的质量比进行混合，从而制作作为目标的锂过渡金属复合氧化物。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例24>
通过如下方式制作作为正极活性物质的复合粉末。首先，与实施例1同样地，制作锂过渡金属复合氧化物粉末。接下来，以使氧化镁粉末的浓度为100ppm的方式对制作的锂过渡金属复合氧化物粉末混合氧化镁粉末，制作复合粉末。除了使用该复合粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例25>
通过如下方式制作作为正极活性物质的复合粉末。首先，与实施例3同样地，制作锂过渡金属复合氧化物粉末。接下来，以使氧化铝粉末的浓度为100ppm的方式对制作的锂过渡金属复合氧化物粉末混合氧化铝粉末，制作复合粉末。除了使用该复合粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例26>
通过如下方式制作作为正极活性物质的复合粉末。首先，与实施例5同样地，制作锂过渡金属复合氧化物粉末。接下来，以使氧化钛粉末的浓度为100ppm的方式对制作的锂过渡金属复合氧化物粉末混合氧化钛粉末，制作复合粉末。除了使用该复合粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例27>
以如下方式制作作为正极活性物质的复合粉末。首先，与实施例7同样地，制作锂过渡金属复合氧化物粉末。接下来，以使氧化锰粉末的浓度为100ppm的方式对制作的锂过渡金属复合氧化物粉末混合氧化锰粉末，制作复合粉末。除了使用该复合粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例28>
通过如下方式制作作为正极活性物质的复合粉末。首先，与实施例9同样地，制作锂过渡金属复合氧化物粉末。接下来，以使氧化钇粉末的浓度为100ppm的方式对制作的锂过渡金属复合氧化物粉末混合氧化钇粉末，制作复合粉末。除了使用该复合粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例29>
以如下方式制作作为正极活性物质的复合粉末。首先，与实施例10同样地，制作锂过渡金属复合氧化物粉末。接下来，以使氧化锆粉末的浓度为100ppm的方式对制作的锂过渡金属复合氧化物粉末混合氧化锆粉末，制作复合粉末。除了使用该复合粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例30>
以如下方式制作作为正极活性物质的复合粉末。首先，与实施例12同样地，制作锂过渡金属复合氧化物粉末。接下来，以使氧化钼粉末的浓度为100ppm的方式对制作的锂过渡金属复合氧化物粉末混合氧化钼粉末，制作复合粉末。除了使用该复合粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<实施例31>
以如下方式制作作为正极活性物质的复合粉末。首先，与实施例13同样地，制作锂过渡金属复合氧化物粉末。接下来，以使氧化钨粉末的浓度为100ppm的方式对制作的锂过渡金属复合氧化物粉末混合氧化钨粉末，制作复合粉末。除了使用该复合粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<比较例1>
在正极活性物质的制作工序中，除了不混合含锂镁氧化钴微粉末以外，与实施例1同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：磷酸锂偏在于粒子表面，镁包含于层状岩盐相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<比较例2>
在正极活性物质的制作工序中，除了不混合含锂镁氧化钴微粉末以外，与实施例2同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：磷酸锂偏在于粒子表面，镁包含于层状岩盐相，且在粒子表面富集。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
<比较例3>
在正极活性物质的制作工序中，除了省略对镍钴酸锂粒子的表面分布氧化镁的工序以外，与实施例1同样地，制作如下锂过渡金属复合氧化物粉末：尖晶石相以及磷酸锂偏在于粒子表面，镁仅包含于尖晶石相。除了使用该粉末作为正极活性物质以外，与实施例1同样地制作电池。
[评价]
(45℃循环维持率)
首先，对于制作的电池，在环境温度45℃、充电电压4.40V、充电电流1000mA、充电时间2.5小时的条件下进行充电之后，在放电电流800mA、终止电压2.75V的条件下进行放电，测量初次放电容量。接下来，与求出初次放电容量的情况同样地，重复充放电，测量第500循环的放电容量，通过下述的式求出相对于初次放电容量的循环维持率。
“循环维持率”(％)＝(“第500循环的放电容量”/“初次放电容量”)×100％
(60℃保存维持率)
首先，与“45℃循环维持率”的评价同样地，测量初次放电容量。接下来，在与求出初次放电容量的情况相同的条件下充电之后，在60℃的环境温度下保存十四天。接着，与求出初次放电容量的情况同样地测量放电容量，通过下述的式求出相对于初次放电容量的保存维持率。
“保存维持率”(％)＝(“60℃保存十四天后的放电容量”/“初次放电容量”)×100％
表1、2示出实施例1～8的电池的制作条件以及评价结果。
Figure BDA0002387380720000321
Figure BDA0002387380720000331
表3、4示出实施例19～31、比较例1～3的电池的制作条件以及评价结果。
Figure BDA0002387380720000341
Figure BDA0002387380720000351
从表1～4可知如下情况。
对实施例1～13与比较例1～3的评价结果进行比较，通过使含有Li和Mg、Al、Ti、Mn、Y、Zr、Mo以及W中的至少一种元素X1的尖晶石相存在于锂过渡金属复合氧化物粒子的表面，并使该元素X1共同地存在于层状岩盐相，从而能够在高温下实现高的循环维持率以及保存维持率。
对实施例1、2、14～18的评价结果进行比较，通过使锂过渡金属复合氧化物粒子含有S、P以及F中的至少一种元素X2的化合物，从而能够在高温下实现更高的循环维持率以及保存维持率。
对实施例1、实施例19～22的评价结果进行比较，从循环维持率以及保存维持率的进一步的提升的观点出发，优选尖晶石相的含量为80ppm以上且1200ppm以下。
对实施例21、23的评价结果进行比较，从循环维持率以及保存维持率的进一步的提升的观点出发，优选将平均粒径不同的两种粒子粉末混合，使两种粒子粉末中的平均粒径小的粒子粉中的元素X1以及尖晶石相的含有率比两种粒子粉末中的平均粒径大的粒子粉中的元素X1以及尖晶石相的含有率高。
对实施例1、24、实施例3、25、实施例5、26、实施例7、27、实施例9、28、实施例10、29、实施例12、30、实施例13、31的评价结果进行比较，从循环维持率以及保存维持率的进一步的提升的观点出发，优选使包含含有元素X1的氧化物的粒子以与锂过渡金属复合氧化物粒子独立的形态包含于正极活性物质。
以上，对本公开的实施方式及其变形例、以及实施例具体地进行了说明，但本公开并不限定于上述的实施方式及其变形例、以及实施例，能够基于本公开的技术思想进行各种变形。
例如，在上述的实施方式及其变形例、以及实施例中所列举的构成、方法、工序、形状、材料以及数值等只不过是示例，也可以根据需要而使用与其不同的构成、方法、工序、形状、材料以及数值等。此外，化合物等的化学式是代表性的化学式，只要是相同化合物的通名，则并不限定于所记载的价数等。
此外，只要不脱离本公开的主旨，则上述的实施方式及其变形例、以及实施例的构成、方法、工序、形状、材料以及数值等能够相互组合。
此外，例如，在上述的实施方式中，以圆筒型、层压型的形状的电池为例进行了说明，但电池的形状并不限定于此，能够采用方型、硬币型、纽扣型等的各种形状。
此外，在上述的实施方式中，示出了对作为电解质而具备非水电解液或凝胶状电解质的电池应用本公开的示例，但电池的种类并不限定于此。例如，也可以对具备固体电解质的电池应用本公开。作为固体电解质，只要是具有锂离子导电性的材料，则能够使用无机固体电解质以及高分子固体电解质的任一方。作为无机固体电解质，能够使用例如氮化锂、碘化锂、磷酸锂、硫化锂等众所周知的电解质。高分子固体电解质由电解质盐和能够使其溶解的高分子化合物组成，作为高分子化合物，能够使用例如将聚(环氧乙烷)、其交联体等的醚类高分子、聚(甲基丙烯酸酯)酯类、丙烯酸酯等单独或在分子中共聚或者混合而得的化合物。
此外，在本公开中，电极的制作方法并不特别限定，如若进行例示，可列举如下方法：在活性物质中添加众所周知的粘结剂、导电性材料等并加入溶剂进行涂布的方法；在活性物质中添加众所周知的粘结剂等，并加热进行涂布的方法；活性物质单独或将导电性材料进一步地与粘结剂混合，实施成型等的处理，从而在集电体上制作成型体电极的方法。此外，无论有没有粘结剂，也能够通过在对活性物质加热的情况下进行加压成型，从而制作具有强度的电极。此外，也可以混合使用组成、粉体物性、粒子形状等不同的活性物质。
此外，在公开中，电池的制作方法并不特别限定，如若进行例示，可列举将隔膜介于正负极之间并卷绕于卷芯的周围的方法、依次层叠电极和隔膜的方法等。
此外，本公开也能够采用以下的构成。
(1)
一种正极活性物质，包含复合有具有层状岩盐结构的锂过渡金属复合氧化物和尖晶石相的复合粒子的粉末，
所述尖晶石相包含氧化物，所述氧化物含有锂和镁、铝、钛、锰、钇、锆、钼及钨中的至少一种元素X1，
所述锂过渡金属复合氧化物以镍或钴为主体，包含所述至少一种元素X1。
(2)
根据(1)所记载的正极活性物质，其中，与所述复合粒子的内部的所述元素X1的浓度相比，所述复合粒子的表面的所述元素X1的浓度高。
(3)
根据(1)或(2)所记载的正极活性物质，其中，所述尖晶石相偏在于所述复合粒子的表面。
(4)
根据(1)至(3)中任一项所记载的正极活性物质，其中，在所述复合粒子中还复合有包含硫、磷及氟中的至少一种元素X2的化合物。
(5)
根据(4)所记载的正极活性物质，其中，包含所述元素X2的化合物偏在于所述复合粒子的表面以及晶界的至少一方。
(6)
根据(1)至(5)中任一项所记载的正极活性物质，其中，所述复合粒子中的所述尖晶石相的含量为80ppm以上且1200ppm以下。
(7)
根据(1)至(6)中任一项所记载的正极活性物质，其中，所述复合粒子的粉末包含平均粒径不同的两种以上的粒子粉末，
所述复合粒子中的所述元素X1的含量以及所述尖晶石相的含有率的至少一方在所述两种以上的粒子粉末中不同。
(8)
根据(7)所记载的正极活性物质，其中，所述两种以上的粒子粉末中平均粒径越小则所述复合粒子中的所述元素X1的含量以及所述尖晶石相的含有率的至少一方越高。
(9)
根据(1)至(8)中任一项所记载的正极活性物质，其中，所述正极活性物质还包含粒子的粉末，所述粒子的粉末包含氧化物，所述氧化物含有所述至少一种元素X1，
所述粒子相对于所述复合粒子独立存在。
(10)
一种正极，包含(1)至(9)中任一项所记载的正极活性物质。
(11)
一种电池，具备：
正极，包含(1)至(9)中任一项所记载的正极活性物质；
负极；以及
电解质。
(12)
一种电池包，具备：
(11)所记载的电池；以及
控制部，控制所述电池。
(13)
一种电子设备，具备(11)所记载的电池，
从所述电池接受电力的供给。
(14)
一种电动车辆，具备：
(11)所记载的电池；
转换装置，从所述电池接受电力的供给并转换为车辆的驱动力；以及
控制装置，基于与所述电池相关的信息进行与车辆控制相关的信息处理。
(15)
一种蓄电装置，具备(11)所记载的电池，
向连接于所述电池的电子设备供给电力。
(16)
一种电力系统，具备(11)所记载的电池，
从所述电池接受电力的供给。
符号说明：
11电池罐；12、13绝缘板；14电池盖；15安全阀机构；15A盘状板；16热敏电阻元件；17封口垫片；20、30卷绕电极体；21、33正极；21A、33A正极集电体；21B、33B正极活性物质层；22、34负极；22A、34A负极集电体；22B、34B负极活性物质层；23、35隔膜；24中心销；25、31正极引线；26、32负极引线；36电解质层；37保护带；40外装部件；41密合膜。

Claims (13)

1.一种正极活性物质，包含复合粒子的粉末，所述复合粒子复合有具有层状岩盐结构的锂过渡金属复合氧化物和尖晶石相，
所述尖晶石相包含氧化物，所述氧化物含有锂和镁、铝、钛、锰、钇、锆、钼及钨中的至少一种元素X1，
所述锂过渡金属复合氧化物以镍或钴为主体，包含所述至少一种元素X1，
所述复合粒子中的所述尖晶石相的含量为80ppm以上且1200ppm以下，
所述正极活性物质还包含粒子的粉末，所述粒子的粉末包含氧化物，所述氧化物含有所述至少一种元素X1，
所述粒子相对于所述复合粒子独立存在，
在所述复合粒子中还复合有包含硫、磷及氟中的至少一种元素X2的化合物。
2.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中，与所述复合粒子的内部的所述元素X1的浓度相比，所述复合粒子的表面的所述元素X1的浓度高。
3.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中，所述尖晶石相偏在于所述复合粒子的表面。
4.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中，包含所述元素X2的化合物偏在于所述复合粒子的表面以及晶界的至少一方。
5.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中，
所述复合粒子的粉末包含平均粒径不同的两种以上的粒子粉末，所述复合粒子中的所述元素X1的含量以及所述尖晶石相的含有率的至少一方在所述两种以上的粒子粉末中不同。
6.根据权利要求5所述的正极活性物质，其中，所述两种以上的粒子粉末中平均粒径越小则所述复合粒子中的所述元素X1的含量以及所述尖晶石相的含有率的至少一方越高。
7.一种正极，包含权利要求1所述的正极活性物质。
8.一种电池，具备：
正极，包含权利要求1所述的正极活性物质；
负极；以及
电解质。
9.一种电池包，具备：
权利要求8所述的电池；以及
控制部，控制所述电池。
10.一种电子设备，
具备权利要求8所述的电池，
从所述电池接受电力的供给。
11.一种电动车辆，具备：
权利要求8所述的电池；
转换装置，从所述电池接受电力的供给并转换为车辆的驱动力；以及
控制装置，基于与所述电池相关的信息进行与车辆控制相关的信息处理。
12.一种蓄电装置，
具备权利要求8所述的电池，
向连接于所述电池的电子设备供给电力。
13.一种电力系统，
具备权利要求8所述的电池，
从所述电池接受电力的供给。
CN201880053928.2A 2017-08-30 2018-08-27 正极活性物质、正极、电池、电池包、电子设备、电动车辆、蓄电装置以及电力系统 Active CN110998931B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-166255 2017-08-30
JP2017166255 2017-08-30
PCT/JP2018/031587 WO2019044770A1 (ja) 2017-08-30 2018-08-27 正極活物質、正極、電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110998931A CN110998931A (zh) 2020-04-10
CN110998931B true CN110998931B (zh) 2023-04-04

Family

ID=65527288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880053928.2A Active CN110998931B (zh) 2017-08-30 2018-08-27 正极活性物质、正极、电池、电池包、电子设备、电动车辆、蓄电装置以及电力系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11367875B2 (zh)
JP (2) JP7052799B2 (zh)
CN (1) CN110998931B (zh)
WO (1) WO2019044770A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220080206A (ko) * 2018-08-03 2022-06-14 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 양극 활물질 및 양극 활물질의 제작 방법
CN114512659B (zh) * 2020-11-17 2023-10-20 松山湖材料实验室 改性尖晶石结构正极活性材料以及制备方法，正极，锂离子二次电池
WO2024048564A1 (ja) * 2022-08-30 2024-03-07 三井金属鉱業株式会社 活物質、再生活物質の製造方法、並びに電池から回収された有価元素の追跡調査方法及び追跡調査用化合物

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105304891A (zh) * 2014-07-22 2016-02-03 丰田自动车株式会社 锂二次电池的正极活性材料、锂二次电池的正极和锂二次电池
JP2016143539A (ja) * 2015-01-30 2016-08-08 日立マクセル株式会社 非水電解質二次電池用正極材料及びその製造方法、並びに非水電解質二次電池

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3212639B2 (ja) 1991-07-31 2001-09-25 株式会社東芝 非水溶媒二次電池
JP3054829B2 (ja) 1991-08-12 2000-06-19 松下電器産業株式会社 非水電解液二次電池の製造法
JP3192855B2 (ja) 1993-12-24 2001-07-30 三洋電機株式会社 非水系電池
KR100473413B1 (ko) 1998-11-13 2005-03-08 에프엠씨 코포레이션 국부화된 입방형 스피넬 구조의 상을 가지지 않는 층상리튬 금속 산화물 및 그 제조방법
JP4258170B2 (ja) 2002-05-10 2009-04-30 日本電気株式会社 二次電池用正極およびそれを用いた二次電池
JP4582579B2 (ja) * 2004-12-07 2010-11-17 Ａｇｃセイミケミカル株式会社 リチウム二次電池用正極材料
JP2009129721A (ja) 2007-11-24 2009-06-11 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質二次電池
JP5111421B2 (ja) 2009-03-27 2013-01-09 株式会社日立製作所 リチウム二次電池用正極材料，リチウム二次電池及びそれを用いた二次電池モジュール
JP2014112476A (ja) * 2012-12-05 2014-06-19 Sony Corp 二次電池用活物質、二次電池用電極、二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器
US9780411B2 (en) 2013-03-01 2017-10-03 Nec Corporation Nonaqueous electrolyte solution secondary battery
EP3096388B1 (en) * 2014-01-16 2019-03-20 Kaneka Corporation Nonaqueous electrolyte secondary battery and battery pack of same
CN107112584B (zh) * 2015-02-12 2019-12-17 株式会社钟化 非水电解液二次电池和非水电解液二次电池的正极

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105304891A (zh) * 2014-07-22 2016-02-03 丰田自动车株式会社 锂二次电池的正极活性材料、锂二次电池的正极和锂二次电池
JP2016143539A (ja) * 2015-01-30 2016-08-08 日立マクセル株式会社 非水電解質二次電池用正極材料及びその製造方法、並びに非水電解質二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
US11367875B2 (en) 2022-06-21
JPWO2019044770A1 (ja) 2020-10-08
JP7052799B2 (ja) 2022-04-12
JP7243879B2 (ja) 2023-03-22
WO2019044770A1 (ja) 2019-03-07
JP2022050694A (ja) 2022-03-30
CN110998931A (zh) 2020-04-10
US20200203727A1 (en) 2020-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106663790B (zh) 正极、电池、电池组、电子装置、电动车辆、蓄电装置及电力系统
KR102334085B1 (ko) 정극 활물질, 정극, 전지, 전지 팩, 전자 기기, 전동 차량, 축전 장치 및 전력 시스템
CN108431998B (zh) 正极活性物质、正极、电池、电池组、电子设备、电动车辆、蓄电装置及电力系统
KR20170039648A (ko) 정극 활물질, 정극, 전지, 전지 팩, 전자 기기, 전동 차량, 축전 장치 및 전력 시스템
KR20130111339A (ko) 전지, 전지용 음극, 전지 팩, 전자 장치, 전동 차량, 축전 장치, 및 전력 시스템
EP2565968A1 (en) Active material, electrode, secondary battery, battery pack, electric vehicle, electric energy storage system, electric power tool, and electronic unit
JP7243879B2 (ja) 正極活物質、正極、電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム
CN110383555B (zh) 正极、电池、电池包、电子设备、电动车辆、蓄电装置和电力系统
JP2016192385A (ja) 負極活物質およびその製造方法、負極、ならびに電池
CN107004857B (zh) 二次电池用活性物质、二次电池用电极、二次电池、电动车辆及电子装置
CN108292776B (zh) 电池、电池组、电子设备、电动车辆、蓄电装置及电力系统
WO2016017071A1 (ja) 正極活物質、正極、電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム
CN110447131B (zh) 正极、电池及其制造方法、电池组、电子设备、电动车辆、蓄电装置和电力系统
US10490849B2 (en) Battery cell in which gelation electrolyte solution component is included in pore of separator configuring electrode assembly
WO2017017910A1 (ja) 電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム
CN109891644B (zh) 正极材料、正极、电池、电池组、电子设备、电动车辆、蓄电装置以及电力系统
JP2016152213A (ja) 負極活物質粒子およびその製造方法、負極、電池、ならびに導電性粒子
WO2019044526A1 (ja) 電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム
CN109565043B (zh) 负极活性物质及其制造方法以及非水系二次电池
WO2018225450A1 (ja) 正極活物質、正極、電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム
CN110998928A (zh) 负极活性物质及其制造方法、薄膜电极、电池、电池包、电子设备、电动车辆、蓄电装置以及电力系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant