JP5389620B2 - リチウムイオン二次電池用正極材料およびそれを用いたリチウムイオン二次電池 - Google Patents

リチウムイオン二次電池用正極材料およびそれを用いたリチウムイオン二次電池 Download PDF

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Description

本発明は、高容量,高出力かつ高安全なリチウムイオン二次電池用正極材料およびリチウムイオン二次電池に関する。
プラグインハイブリッド自動車用電池としてリチウムイオン二次電池を採用するためには、高い安全性を維持しながら、低コスト化,低体積化,軽量化,高出力化等が必要とされているため、正極材料には高容量,高出力かつ高安全であることが要求される。
特許文献1では、リチウムニッケル複合酸化物の表面にニッケル酸化物もしくは第二リチウムニッケル複合酸化物を含んでいる正極材料を用い、低温での高レート特性を阻害することなく、内部短絡時における安全性を高めている。この正極材料はリチウムニッケル複合酸化物の表面に抵抗の高い粒子を被覆しているため抵抗が高く、プラグインハイブリッド自動車用電池に必要とされるような高出力を得ることは更なる検討を有する。
特許文献2では、一般式LivNi1-w-x-y-zCowCaxMgyz2(MはMn,Al,B,W,Nb,Ta,In,Mo,Sn,Ti,Zr,Yから選択される少なくても一種類以上の元素)で表され、Ca,Mg,Mが活物質内部に比べ、表面に多い正極材料を用い、寿命特性を改善している。この正極材料は、反応に関与しない元素を含むため抵抗が高く、プラグインハイブリッド自動車用電池に必要とされるような高出力を得ることは更なる検討を有する。
特許文献3では、リチウムニッケル複合酸化物の表面にMn,W,Nb,Ta,In,Mo,Zr,Snから選択される元素を含む化合物を一種類以上含んでいる正極材料を用い、寿命特性を改善している。この正極材料も、反応に関与しない元素を含んでいるため抵抗が高く、プラグインハイブリッド自動車用電池に必要とされるような高出力を得ることは更なる検討を有する。
以上のように、これらの従来技術では、プラグインハイブリッド自動車用電池に要求される高容量,高出力かつ高安全を同時に達成するためには、更なる検討が必要であった。
特開2006−302880号公報 特開2006−351378号公報 特開2006−351379号公報
プラグインハイブリッド自動車用電池としてリチウムイオン二次電池を採用するためには、高容量,高出力かつ高安全であることが要求される。
リチウムイオン二次電池においてこれらの特性は正極材料の性質と密接な関係がある。
組成式LiMO2(M:遷移金属)で表される層状系の正極材料において、高容量を得るためには、遷移金属層中のNi含有量を増やす必要がある。
しかし、高Ni含有量の正極材料は、充電時の構造安定性が低い。そこで、電池の濫用などにより電池温度が上昇した際、比較的低温から酸素を放出し、大きな発熱反応が起こるため、電池の発火を考慮する必要がある。
そこで、本発明は、容量,出力,熱安定性に優れたリチウムイオン二次電池用正極材料を提供し、特性の優れたリチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。
本発明の一実施態様であるリチウムイオン二次電池用正極材料は、
組成式Lix1Nia1Mnb1Coc12
(0.2≦x1≦1.2,0.6≦a1≦0.9,0.05≦b1≦0.3,0.05≦c1≦0.3,a1+b1+c1=1.0)で表される第一の正極活物質と、
組成式Lix2Nia2Mnb2Coc2d2
(0.2≦x2≦1.2,0.7≦a2≦0.9,0.05≦b2≦0.3,0.05≦c2≦0.3,M=Mo,W、0≦d≦0.06,a2+b2+c2+d=1.0)で表される
第二の正極活物質と、
を含むことを特徴とするものである。
そして、第一の正極活物質の平均二次粒径が、第二の正極活物質の平均二次粒径より大きいこと、また、第一の正極活物質のNiの含有量が、第二の正極活物質のNiの含有量以下であることが好ましい。これにより、より安全性の高い正極材料を提供することが可能となる。
また、正極材料中に含まれる第一の正極活物質の混合比を、質量百分率で30〜70%とすることが好ましい。
また、第一の正極活物質のNi含有量a1が0.7≦a1≦0.8であり、第二の正極活物質のNi含有量a2が0.75≦a2≦0.8であることが好ましい。
さらに、こうしたリチウムイオン二次電池用正極材料は、リチウムを吸蔵放出可能な正極とリチウムを吸蔵放出可能な負極が非水電解質およびセパレータを介して形成されるリチウムイオン二次電池の正極として使用することができる。
本発明により、容量,出力,熱安定性に優れたリチウムイオン二次電池用正極材料が得ることができ、特性の優れたリチウムイオン二次電池を提供することができる。
二種類の正極活物質の混合状態を示す模式図。 リチウムイオン二次電池を示す断面図。
以下に、本発明の特徴について、本実施例に基づいて説明する。
本実施例の正極材料は、組成式Lix1Nia1Mnb1Coc12(0.2≦x1≦1.2,0.6≦a1≦0.9,0.05≦b1≦0.3,0.05≦c1≦0.3,a1+b1+c1=1.0)で表される第一の正極活物質と、組成式Lix2Nia2Mnb2Coc2d2(0.2≦x2≦1.2,0.7≦a2≦0.9,0.05≦b2≦0.3,0.05≦c2≦0.3,M=Mo,W、0≦d≦0.06,a2+b2+c2+d=1.0)で表される第二の正極活物質とを含むものである。
本実施例にかかる、Mo,Wを添加した高Ni含有量の正極活物質は、リチウム脱離後、昇温したときに放出される酸素量が、Mo,Wを添加していない高Ni含有量の正極活物質に比較して、半分以下である。
そこで、Mo,Wを添加していない高Ni含有量の正極活物質に、Mo,Wを添加した高Ni含有量の正極活物質を混合することにより、電池が昇温した際に正極活物質中から放出される酸素量を低減させることができるため、昇温した際に発火などに至る可能性を低減させたリチウムイオン二次電池用正極材料を提供することができる。
さらに、第一の正極活物質の平均二次粒径が第二の正極活物質の平均二次粒径より大きくする。第二の正極活物質はMo,Wを添加しているため、抵抗が高くなる。そこで、プラグインハイブリッド自動車用電池として採用するには、第二の正極活物質の平均二次粒径を第一の正極活物質の平均二次粒径がより小さくし、リチウムの拡散距離を短くする必要がある。
また、正極材料中に含まれる第一の正極活物質の混合比が、質量百分率で30〜70%とする。30%より小さい場合は容量が低下し、70%より大きい場合は、昇温により正極活物質中から放出される酸素量が多くなり、安全性に問題があるためである。
また、第一の正極活物質のNi含有量a1が0.7≦a1≦0.8であり、第二の正極活物質のNi含有量a2が0.75≦a2≦0.8である。遷移金属層中のNi含有量を増やすことにより、高容量の正極材料を提供することができるためである。
そして、第一の正極活物質のNiの含有量が、第二の正極活物質のNiの含有量より少なくする。
そして、こうした正極材料を用いて、リチウムを吸蔵放出可能な正極とし、リチウムを吸蔵放出可能な負極と共に、非水電解質およびセパレータを介して形成し、リチウムイオン二次電池を構成することができる。
本発明の実施例では、正極材料として、
組成式Lix1Nia1Mnb1Coc12(0.2≦x1≦1.2,0.6≦a1≦0.9,0.05≦b1≦0.3,0.05≦c1≦0.3,a1+b1+c1=1.0)で表される第一の正極活物質と、組成式Lix2Nia2Mnb2Coc2d2(0.2≦x2≦1.2,0.7≦a2≦0.9,0.05≦b2≦0.3,0.05≦c2≦0.3,M=Mo,W、0≦d≦0.06,a2+b2+c2+d=1.0)で表される第二の正極活物質とを混合した材料を用いる。
ここで、第一の正極活物質のLiの量は0.2≦x1≦1.2であるが、これは、x1<0.2では、充電状態においてLi層中に存在するLiの量が少なく、層状の結晶構造を維持できないためである。また、1.2<x1では、複合酸化物における遷移金属の量が減少し、容量が低下するためである。
Niの量は、0.6≦a1≦0.9であるが、これはa1<0.6では、充放電反応に主に寄与するNiの含有量が減少し、容量が低下するためである。
Mnの量は、0.05≦b1≦0.3であるが、これはb1<0.05では、充電状態における構造が不安定になり、正極からの酸素放出温度が低下する。b1>0.3では、充放電反応に主に寄与するNiの含有量が減少し、容量が低下するためである。
Coの量は、0.05≦c1≦0.3であるが、これはc1<0.05では、充電状態における構造が不安定になり、充放電における正極活物質の体積変化が大きくなる。c1>0.3では、充放電反応に主に寄与するNiの含有量が減少し、容量が低下するためである。
ここで、第二の正極活物質のLiの量は0.2≦x2≦1.2であるが、これは、x2<0.2では、充電状態においてLi層中に存在するLiの量が少なく、層状の結晶構造を維持できないためである。また、1.2<x2では、複合酸化物における遷移金属の量が減少し、容量が低下するためである。
Niの量は、0.7≦a2≦0.9であるが、これはa2<0.7では、充放電反応に主に寄与するNiの含有量が減少し、容量が低下するためである。
Mnの量は、0.05≦b2≦0.3であるが、これはb2<0.05では、充電状態における構造が不安定になり、正極からの酸素放出温度が低下する。b2>0.3では、充
放電反応に主に寄与するNiの含有量が減少し、容量が低下するためである。
Coの量は、0.05≦c2≦0.3であるが、これはc2<0.05では、充電状態における構造が不安定になり、充放電における正極活物質の体積変化が大きくなる。c2>0.3では、充放電反応に主に寄与するNiの含有量が減少し、容量が低下するためである。
Mの量は、0≦d≦0.06であるが、これはd>0.06では、充放電反応に主に寄与するNiの含有量が減少し、容量が低下するためである。
(正極活物質の作製)
原料として、酸化ニッケル,二酸化マンガン,酸化コバルト,酸化モリブテン,酸化タングステンを使用し、所定の原子比となるように秤量した後に、純水を加えスラリーとした。
このスラリーを平均粒径が0.2μmとなるまでジルコニアのビーズミルで粉砕した。
このスラリーにポリビニルアルコール(PVA)溶液を固形分比に換算して1wt.%添加し、更に1時間混合し、スプレードライヤ−により造粒および乾燥させた。
この造粒粒子に対し、Li:(NiMnCo)比が1.05:1となるように水酸化リチウムおよび炭酸リチウムを加えた。
次に、この粉末を850℃で10時間焼成することにより層状構造の結晶を有し、その後、解砕して正極活物質1−1(表1参照)を得た。
さらに、分級により粒径30μm以上の粗大粒子を除去した後、電極作製に用いた。
また、本実施例に関する正極活物質の作製方法は、上記の方法に限定されず、共沈法など、他の方法を用いてもよい。
以下に、合成した第一の正極活物質および第二の正極活物質の遷移金属の組成比をそれぞれ下記の表1,表2に示す。
Figure 0005389620
Figure 0005389620
表1(第一の正極活物質1−1〜1−4)及び表2(第二の正極活物質2−1〜2−11)には、それぞれ、合成した第一の正極活物質(Ni,Mn,Co)および第二の正極活物質(Ni,Mn,Co,Mo,W)の組成比と、平均二次粒子径を示す。
正極活物質1−1と炭素系導電剤を質量比で85:10.7になるように秤量し、メカノフュージョンを用いて活物質と導電剤を複合化した。ここでは、ハイブリダイザーなどの機器を用いてそれぞれの活物質と導電剤を複合化しても良い。
正極活物質2−1にも同様の操作を行った。
次に、複合化した二種類の材料を質量比で40:60になるように混合した。この方法により、各々の活物質の表面に導電剤を高分散させ、粒子の表面に導電剤を被覆することができる。
こうして形成された正極材料は、図1の二種類の正極活物質の混合状態を示す模式図に示すように、第一の正極活物質の二次粒子1と第二の正極活物質の二次粒子2とが混合している。
そして、図1に示すように、第一の正極活物質の二次粒子1より第二の正極活物質の二次粒子2が小さく形成される。
この導電剤の被覆により、電子伝導性が向上するため、正極材料として用いた際に、大電流を流しても高容量が維持される。
また、異なる活物質を混合する際に活物質間に導電剤が存在するため、活物質間に導電性のネットワークが形成され、充放電反応に寄与しない孤立した活物質の割合を減少させることができ、高容量が維持できる。
一方で、活物質と導電剤の複合化を行わずに、二種類の活物質と導電剤を混合した場合、各々の活物質の表面に導電剤を被覆されていないため、電子伝導性が低下する。
さらに、各々の活物質と導電剤の混合状態が悪化し、活物質間の導電ネットワークの形成が困難となり、孤立した活物質の割合が増加し容量が減少する。
その後、二種類の活物質と導電剤の混合材料とNMPに溶解した結着剤を、混合材料と結着剤が質量比で95.7:4.3になるように混合した。
均一に混合されたスラリーを、厚み20μmのアルミ集電体箔上に塗布した後、120℃で乾燥し、プレスにて電極密度が2.7g/cm3になるように圧縮成形した。
その後、直径15mmの円盤状に打ち抜き、正極を作製した。
作製した正極を用い、金属リチウムを負極、非水電解液(EC,DMCの体積比で1:2の混合溶媒に1.0モル/リットルのLiPF6を溶解させたもの)を用いて試作電池を作製した。
また、本発明に関する試験電池において、使用する導電剤,結着剤,負極,電解液,電解質は上記のものに限定されず、例えば以下のものを用いても良い。
導電剤としては、黒鉛,アセチレンブラック,カーボンブラックなどが挙げられる。
結着剤としては、ポリテトラフルオロエチレン,ゴム系バインダなどが挙げられる。
電解液としては、エチレンカーボネート,プロピレンカーボネート,ジメチルカーボネート,ジエチルカーボネート,メチルエチルカーボネート,γ−ブチルラクトン,テトラヒドロフラン,ジメトキシエタンなどが挙げられる。
電解質としては、LiBF4,LiClO4,LiAsF6,LiCF3SO3,LiN(CF3SO22などが挙げられる。
以下に、第一の正極活物質および第二の正極活物質の混合比を表3示す。
Figure 0005389620
表3には、実施例1から実施例13までと比較例1から比較例10までを示す。
表3に示す第一の正極活物質は表1に示すものであり、第二の正極活物質は表2に示すものである。また、表3に示す混合比はこれら第一の正極活物質と第二の正極活物質との混合比である。
(充放電試験)
次に前述の試作電池を用いて以下の試験を行った。
充電レートを0.1Cとし、4.3Vまで定電流/定電圧で充電後、0.1Cで2.5Vまで定電流放電した。
(示差走査熱量測定)
また、4.3Vまで定電流/定電圧で充電後、電極を試験電池から取り出し、DMCで洗浄後、直径3.5mmの円盤状に打ち抜き、サンプルパンにいれ、電解液を1μl加え、密封した。
この試料を5℃/minで昇温させた時の発熱挙動を調べた。
(直流抵抗測定)
更に、試験電池を用いて、室温の電極抵抗を測定した。試験電池の開回路電圧が、3.7Vから4.4Vの範囲で定電流放電を行い、0.1秒間隔で放電時の電圧を記録した。
次に、開回路電圧からの10秒目の電圧低下を測定し、電極抵抗を求めた。
実施例2では、作製した正極活物質1−1と2−2を質量比で40:60になるように混合して正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
実施例3では、作製した正極活物質1−1と2−3を質量比で40:60になるように混合して正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
実施例4では、作製した正極活物質1−1と2−4を質量比で40:60になるように混合して正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
実施例5では、作製した正極活物質1−1と2−5を質量比で40:60になるように混合して正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
実施例6では、作製した正極活物質1−1と2−6を質量比で40:60になるように混合して正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
実施例7では、作製した正極活物質1−2と2−1を質量比で40:60になるように混合して正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
実施例8では、作製した正極活物質1−3と2−1を質量比で40:60になるように混合して正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
実施例9では、作製した正極活物質1−2と2−8を質量比で40:60になるように混合して正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
実施例10では、作製した正極活物質1−2と2−9を質量比で40:60になるように混合して正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
実施例11では、作製した正極活物質1−22−10を質量比で40:60になるように混合して正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
実施例12では、作製した正極活物質1−1と2−1を質量比で30:70になるように混合して正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
実施例13では、作製した正極活物質1−1と2−1を質量比で50:50になるように混合して正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
実施例14では、作製した正極活物質1−1と2−1を質量比で70:30になるように混合して正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
実施例15では、作製した正極活物質1−1と2−12を質量比で40:60になるように混合して正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
〔比較例1〕
比較例1では、作製した正極活物質1−2を正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
〔比較例2〕
比較例2では、作製した正極活物質1−1を正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
〔比較例3〕
比較例3では、作製した正極活物質2−1を正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
〔比較例4〕
比較例4では、作製した正極活物質1−1と2−7を質量比で40:60になるように混合して正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
〔比較例5〕
比較例5では、作製した正極活物質1−3を正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
〔比較例6〕
比較例6では、作製した正極活物質1−4と2−10を質量比で40:60になるように混合して正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
〔比較例7〕
比較例7では、作製した正極活物質1−2と2−11を質量比で40:60になるように混合して正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
〔比較例8〕
比較例8では、作製した正極活物質1−1と2−1を質量比で20:80になるように混合して正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
〔比較例9〕
比較例9では、作製した正極活物質1−1と2−1を質量比で80:20になるように混合して正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
〔比較例10〕
比較例10では、作製した正極活物質1−1と2−13を質量比で40:60になるように混合して正極活物質として用いた以外は、実施例1と同様の方法で試作電池を作製し、充放電試験およびDSC測定を行った。
Figure 0005389620
Figure 0005389620
Figure 0005389620
Figure 0005389620
こうした実施例1から実施例15まで、比較例1から比較例10までについて、それぞれ容量比,発熱量比、及び抵抗比を表4〜表7に示す。
表4〜表7には、実施例1〜6,12〜15,比較例1〜4,8〜10では得られた初回放電容量の値を比較例1の初回放電容量の値で除した値を、また、実施例7〜11,比較例5〜7では得られた初回放電容量の値を比較例5の初回放電容量の値で除した値を示す。
また、表4〜表7には、実施例1〜6,12〜15,比較例1〜4,8〜10では得られた発熱量の値を比較例1の初回放電容量の値で除した値を、また、実施例7〜11,比較例5〜7では得られた発熱量の値を比較例5の初回放電容量の値で除した値を示す。
また、表4〜表7には、実施例1〜6,12〜15,比較例1〜4,8〜10では得られた電極抵抗の値を比較例1の初回放電容量の値で除した値を、また、実施例7〜11,比較例5〜7では得られた電極抵抗の値を比較例5の初回放電容量の値で除した値を示す。
表4に示した結果を考察すると、実施例1〜6における放電容量は、比較例1より大きい値を示すことが明らかになった。これは、実施例1〜6で選択した正極活物質は、遷移金属層中に存在するNi含有量が多いためだと考えられる。
また、実施例1〜6における発熱量は、比較例1より小さい値を示すことが明らかになった。これは、昇温した際に正極活物質から放出される酸素量を低減する効果を持つMo,Wを添加したためである。また、抵抗は上昇したものの上昇率は10%以下であった。
一方、比較例1〜4では、比較例1と比べ、容量増加および発熱量低減を両立することはできなかった。比較例2では第一の正極活物質のみ存在するため、発熱量が多くなった。比較例3では第二の正極活物質のみ存在するため、容量が低下した。比較例4では第二の正極活物質中にMoが8%存在するため、容量が低下した。
表5に示した結果を考察すると、実施例7〜11における放電容量は、比較例6より大きい値を示すことが明らかになった。これは、実施例7〜11で選択した正極活物質は、遷移金属層中に存在するNi含有量が多いためだと考えられる。
実施例7〜11における発熱量は、比較例6より小さい値を示すことが明らかになった。これは、昇温した際に正極活物質から放出される酸素量を低減する効果を持つMo,Wを添加したためである。また、抵抗は上昇したものの上昇率は10%以下であった。
一方、比較例5〜7では、比較例5と比べ、容量増加および発熱量低減を両立することはできなかった。比較例6では第一の正極活物質のNi含有量が50%と低いため、容量が低い。比較例7では第二の正極活物質のNi含有量が60%と低いため、容量が低い。第二の正極活物質は昇温した際に正極活物質から放出される酸素量を低減する効果を持つMo,Wを添加しているため、熱安定性は優れている。そこで、Ni含有量が高くすることができる。高容量および高安全を両立するためには、第一の正極活物質に、本材料よりNi含有量を高くし、かつMo,Wを添加した第二の正極活物質が必要となる。
表6及び表4に示した結果を考察すると、実施例1,12〜14における放電容量は、比較例1より大きい値を示すことが明らかになった。これは、実施例1,12〜14で選択した正極活物質は、遷移金属層中に存在するNi含有量が多いためだと考えられる。
また、実施例1,12〜14における発熱量は、比較例1より小さい値を示すことが明らかになった。これは、昇温した際に正極活物質から放出される酸素量を低減する効果を持つMo,Wを添加したためである。また、抵抗は上昇したものの上昇率は10%以下であった。
一方、比較例2,3,8,9では、比較例1と比べ、容量増加および発熱量低減を両立することはできなかった。比較例2,では第一の正極活物質の混合比が多く、発熱量が多くなり、比較例3,では第二の正極活物質の混合比が多く、容量が低下した。
表7及び表4に示した結果を考察すると、実施例1,15は、比較例1と比べ、容量増加および発熱量低減を両立し、かつ抵抗の上昇率は10%以下であった。
一方、比較例10では、比較例1と比べ、抵抗の上昇率は10.8%と大きい値を示した。これは、第二の正極活物質の二次粒子径が大きいため、抵抗の上昇率を低減することができなかった。
図2にリチウムイオン二次電池を示す断面図を示す。
図2に示すリチウムイオン二次電池は、集電体の両面に正極材料を塗布した正極板11と集電体の両面に負極材料を塗布した負極板12とをセパレータ13を介して形成し、これらを捲回して形成する。
こうした捲回体を電池缶14に挿入する。そして、負極板12を、負極リード片15を介して電池缶14に電気的に接続する。
また、電池缶14に密閉蓋部16を、パッキン18を介して形成する。そして、正極板11を、正極リード片17を介して密閉蓋部16に電気的に接続する。
なお、捲回体は絶縁板19によって絶縁される。
こうした、リチウムイオン二次電池の正極材料に本実施例で示した材料を用いることにより、容量,出力,熱安定性に優れたリチウムイオン二次電池を提供することができる。
本発明は、特に、プラグインハイブリッド自動車用のリチウムイオン二次電池の正極材料として有望である。
1 第一の正極活物質の二次粒子
2 第二の正極活物質の二次粒子
11 正極板
12 負極板
13 セパレータ
14 電池缶
15 負極リード片
16 密閉蓋部
17 正極リード片
18 パッキン
19 絶縁板

Claims (4)

  1. 組成式Lix1Nia1Mnb1Coc12(0.2≦x1≦1.2,0.6≦a1≦0.9,0.05≦b1≦0.3,0.05≦c1≦0.3,a1+b1+c1=1.0)で表される第一の正極活物質と、
    組成式Lix2Nia2Mnb2Coc2d2(0.2≦x2≦1.2,0.7≦a2≦0.9,0.05≦b2≦0.3,0.05≦c2≦0.3,M=Mo,W、0.02≦d≦0.06,a2+b2+c2+d=1.0)で表される第二の正極活物質と、
    を含み、
    前記第一の正極活物質の平均二次粒径は、前記第二の正極活物質の平均二次粒径より大きく、
    前記第一の正極活物質のNiの含有量は、前記第二の正極活物質のNiの含有量以下である、
    ことを特徴とするリチウムイオン二次電池用正極材料。
  2. 請求項1において、
    前記正極材料中に含まれる第一の正極活物質の混合比を、質量百分率で30〜70%とすることを特徴とするリチウムイオン二次電池用正極材料。
  3. 請求項1において、
    前記第一の正極活物質のNi含有量a1が0.7≦a1≦0.8であり、前記第二の正極活物質のNi含有量a2が0.75≦a2≦0.8であることを特徴とするリチウムイオン電池用正極材料。
  4. リチウムを吸蔵放出可能な正極とリチウムを吸蔵放出可能な負極が非水電解質およびセパレータを介して形成されるリチウムイオン二次電池において、
    前記正極が、請求項1記載のリチウムイオン二次電池用正極材料を有することを特徴とするリチウムイオン二次電池。
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