m以下的物質(zhì)用作正極活性物質(zhì)。
[0075] 以該Lici98Nia5Coci2Mntl3O^示的正極活性物質(zhì)為92質(zhì)量％、作為導電劑的碳粉 末為5質(zhì)量％、作為粘結劑的聚偏二氟乙烯粉末為3質(zhì)量％的方式進行混合，將其與N-甲 基-2-吡咯烷酮（NMP)溶液混合制備漿料。利用刮刀法將該漿料涂布于厚度15ym的鋁制 的集電體的兩面，形成正極活性物質(zhì)層。之后，使用壓縮輥進行壓縮，使短邊的長度為55mm、 長邊的長度為600mm，將其作為實施例1的正極。
[0076] [負極的制作]
[0077] 作為負極活性物質(zhì)，準備將天然石墨、人造石墨、和用非晶質(zhì)碳覆蓋了表面的人造 石墨這3種，使用將各種混合而成的物質(zhì)。負極12如下制作。首先，將負極活性物質(zhì)98質(zhì) 量％、作為粘結劑的苯乙烯-丁二烯共聚物1質(zhì)量％、和作為增稠劑的羧甲基纖維素1質(zhì) 量％混合，將其與水混合制備漿料。通過刮刀法，將該漿料涂布于厚度IOum的銅制的集電 體的兩面，形成負極活性物質(zhì)層。之后，使用壓縮輥，進行壓縮直至規(guī)定的密度，使短邊的長 度為57mm、長邊的長度為620mm，制作負極。
[0078] [非水電解質(zhì)的制作]
[0079] 使作為電解質(zhì)鹽的LiPF6W1. 6摩爾/L溶解于將碳酸亞乙酯（EC)和碳酸二乙酯 (DEC)以等體積混合而成的非水溶劑中，作為非水電解液，將其用于電池制作。
[0080] [電池的制作]
[0081] 使用如此制作的正極、負極、非水電解液，按照以下的步驟制作圖1中說明的結構 的非水電解質(zhì)二次電池10。即，將如上述那樣制作的正極11和負極12介由分隔件13卷 繞，制作卷繞電極體14。接著，在該卷繞電極體14的上下分別配置絕緣板15、16,將該卷繞 電極體14收納于兼有負極端子的、鋼制且直徑18mm、高度65mm的圓筒形的電池外殼罐17 的內(nèi)部。然后，將負極12的集電片12a與電池外殼罐17的內(nèi)側(cè)底部焊接，并且將正極11 的集電片Ila與組入有安全裝置的電流切斷封口體18的底板部焊接。從該電池外殼罐17 的開口部供給非水電解液，之后通過具備安全閥和電流切斷裝置的電流切斷封口體18將 電池外殼罐17密閉。
[0082] 如此得到的非水電解質(zhì)二次電池10的額定容量為1200mAh。需要說明的是，實施 例1?5和比較例1?3中的任意非水電解質(zhì)二次電池10中，均設為負極容量/正極容量 = Ll0
[0083] 〈實施例2>
[0084] 實施例1的正極活性物質(zhì)的制造方法中，變更為在1000°C下保持10小時，由此得 到含鈉過渡金屬氧化物的方法，除此之外，利用與實施例1同樣的制作方法，制作實施例2 中使用的電池。
[0085] 〈實施例3>
[0086] 實施例1的正極活性物質(zhì)的制造方法中，變更為為了得到Naa8tlNici5Coci2Mna3O2(投 料組成），將硝酸鈉（NaNO3)、氧化鎳（II) (NiO)、氧化鈷（II，III) (Co3O4)、和氧化錳（III) (Mn2O3)混合。之后，將該混合物在1000°C下保持10小時，由此得到含鈉過渡金屬氧化物的 方法，除此之外，利用與實施例1同樣的制作方法，制作實施例3中使用的電池。
[0087] 〈實施例4>
[0088] 實施例1的正極活性物質(zhì)的制造方法中，變更為在1050°C下保持10小時，由此得 到含鈉過渡金屬氧化物的方法，除此之外，利用與實施例1同樣的制作方法，制作實施例4 中使用的電池。
[0089] 〈實施例5>
[0090] 實施例1的正極活性物質(zhì)的制造方法中，變更為在800°C下保持10小時，由此得到 含鈉過渡金屬氧化物的方法，除此之外，利用與實施例1同樣的制作方法，制作實施例5中 使用的電池。
[0091] 〈比較例1>
[0092] 實施例1的正極活性物質(zhì)的制造方法中，變更為在750°C下保持10小時，由此得到 含鈉過渡金屬氧化物的方法，而且變更正極活性物質(zhì)的制造方法，除此之外，利用與實施例 1同樣的制作方法，制作比較例1中使用的電池。
[0093] 〈比較例2>
[0094] 實施例1的正極活性物質(zhì)的制造方法中，變更為為了得到NaiciciNici5Cotl2Mna3O2(投 料組成），將硝酸鈉（NaNO3)、氧化鎳（II) (NiO)、氧化鈷（II，III) (Co3O4)、和氧化錳（III) (Mn2O3)混合。之后，將該混合物在1050°C下保持10小時，由此得到含鈉過渡金屬氧化物的 方法，除此之外，利用與實施例1同樣的制作方法，制作比較例2中使用的電池。
[0095] 〈比較例3>
[0096] 實施例1的正極活性物質(zhì)的制造方法中，變更為為了得到Naa8tlNici5Coci2Mna3O2(投 料組成），將硝酸鈉（NaNO3)、氧化鎳（II) (NiO)、氧化鈷（II，III) (Co3O4)、和氧化錳（III) (Mn2O3)混合。之后，將該混合物在1100°C下保持10小時，由此得到含鈉過渡金屬氧化物的 方法，除此之外，利用與實施例1同樣的制作方法，制作比較例3中使用的電池。
[0097] [充放電循環(huán)特性的測定]
[0098] 將實施例1?5和比較例1?3的各電池在25°C下以2It= 2400mA的恒定電流 進行充電，直至電池電壓變?yōu)?. 35V，電池電壓達到4. 35V后，以2It= 2400mA的恒定電流 進行放電，直至電池電壓變?yōu)?. 5V。將此時的放電容量作為初始容量。另外，將該充放電作 為1次循環(huán)重復500次，將第500次循環(huán)的放電容量除以第1次循環(huán)的放電容量，將該值乘 以100,將其作為充放電循環(huán)特性，求出500次循環(huán)后的容量維持率。
[0099] 表1中歸納示出實施例1?5和比較例1?3中的壓縮破壞強度、（110)矢量方 向的微晶直徑、初始容量、500次循環(huán)后的容量維持率。
[0100] [表 1]
【主權項】
1. 一種非水電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)，其特征在于，其為非水電解質(zhì)二次電池 中使用的正極活性物質(zhì)， 該正極活性物質(zhì)由通式LiNixCoyM(1_ x_y)02表示，式中，M為選自金屬元素中的至少1種 元素，0. 3 < X < 1. 0,0< y < 0. 5,且由微晶聚集而成的顆粒構成，所述顆粒1個的壓縮破 壞強度為200MPa以上且500MPa以下，所述顆粒的（110)矢量方向的微晶直徑為IOOnm以 上且300nm以下。
2. 根據(jù)權利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)，其特征在于， 所述顆粒的體積平均粒徑（D50)為5 ym以上且20 ym以下。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的非水電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)，其特征在于， 所述金屬元素M含有選自錳（Mn)、鎂（Mg)、鋯（Zr)、鉬（Mo)、鎢（W)、鋁（Al)、鉻（Cr)、 釩（V)、鈰（Ce)、鈦（Ti)、鐵（Fe)、鉀（K)、鎵（Ga)、銦（In)中的至少1種。
4. 根據(jù)權利要求1至3中的任一項所述的非水電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)，其特 征在于， 所述金屬元素M至少含有錳（Mn)，還含有選自鎂（Mg)、鋯（Zr)、鉬（Mo)、鎢（W)、鋁 (Al)、鉻（Cr)、釩（V)、鈰（Ce)、鈦（Ti)、鐵（Fe)、鉀（K)、鎵（Ga)、銦（In)中的至少1種其他 屬兀素。
5. -種非水電解質(zhì)二次電池，其特征在于，其具備：包含正極活性物質(zhì)的正極、負極、 和非水電解質(zhì)， 所述正極活性物質(zhì)由通式LiNixCoyM(1_ x_y)02表示，式中，M為選自金屬元素中的至少1種 元素，0. 3 < X < 1. 0,0< y < 0. 5,且由微晶聚集而成的顆粒構成，所述顆粒1個的壓縮破 壞強度為200MPa以上且500MPa以下，所述顆粒的（110)矢量方向的微晶直徑為IOOnm以 上且300nm以下。
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于，提供高能量密度、且循環(huán)特性優(yōu)異的非水電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)。本發(fā)明的非水電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)由通式LiNixCoyM(1-x-y)O2(式中，M為選自金屬元素中的至少1種元素，0.3≤x＜1.0，0＜y≤0.5)表示，且由微晶聚集而成的顆粒構成，該顆粒1個的壓縮破壞強度為200MPa以上且500MPa以下，前述顆粒的(110)矢量方向的微晶直徑為100nm以上且300nm以下。
【IPC分類】C01G53-00, H01M4-505, H01M4-525
【公開號】CN104603996
【申請?zhí)枴緾N201380045152
【發(fā)明人】平塚秀和, 長田薫, 西岡努, 鈴木達彥
【申請人】三洋電機株式會社
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年11月27日
【公告號】US20150243982, WO2014103166A1