[发明专利]被覆正极活性物质、非水系二次电池用正极和非水系二次电池以及它们的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及被覆正极活性物质、非水系二次电池用正极和非水系二次电池以及它们的制造方法。 

背景技术

锂离子二次电池等的非水系二次电池，作为袖珍式设备和便携式设备等的电源，以及作为电动汽车、混合动力汽车等的电源受到注目。近年，为了使锂二次电池的特性良好，提出了各种各样的正极活性物质(例如，参照专利文献1、2)。 

专利文献1：日本特开2004-119110号公报 

专利文献2：日本特开2004-214187号公报 

在专利文献1中，提出了一种正极活性物质，其是由锂的弱酸盐被覆了复合镍酸锂的微粒子的表面的正极活性物质，其中，在复合镍酸锂的微粒子表面上的弱酸的离子浓度为0.012～0.018g²/Lm²的范围。记载了：通过使用这样的正极活性物质，能够提高锂离子二次电池的低温输出。 

另外，在专利文献2中，提出了由通式Li_X(Ni_1-YCo_Y)_1-ZM_ZO₂所表示的锂-金属复合氧化物构成，并且采用高频燃烧-红外吸收法测定的C附着量为0.14质量％以下的正极活性物质。记载了：通过使用这样的正极活性物质，能够提供高容量且低温输出特性优异的二次电池。 

发明内容

然而，作为非水系二次电池的正极的制作方法，已知将含有正极活性物质的正极原料粉末和粘合剂树脂以及水混炼而成的正极膏涂布在由金属构成的正极集电部件(铝箔等)表面上，然后进行干燥等来制作的方法。然而，使用专利文献1和专利文献2提出的正极活性物质，采用该方法制作正极时，有时正极集电部件发生腐蚀。这是因为通过将由锂-金属复合氧化物形成的正极活性物质等与水进行混合而生成LiOH，正极膏变为强碱性的缘故。

此外，碱因腐蚀反应而被消耗时，为了保持化学平衡，正极活性物质中的Li离子向正极膏中溶出，因此正极集电部件的腐蚀继续进行。这样，正极集电部件进行腐蚀时，正极的集电性大大地降低，电池的输出特性等有可能大大地降低。而且，由于Li离子从正极活性物质中溶出，故引起正极活性物质的容量降低以及正极活性物质的晶体结构的破坏，有可能电池容量和/或输出特性大大地降低。 

本发明是鉴于所述现状而完成的研究，其目的在于提供高容量并且输出特性良好的被覆正极活性物质、非水系二次电池用正极和非水系二次电池以及它们的制造方法。 

其解决方案是一种非水系二次电池，其是具有正极的非水系二次电池，所述正极具有由金属构成的正极集电部件和由锂-金属复合氧化物形成的正极活性物质，其中，上述正极活性物质由使一次粒子凝聚或烧结而成的球状或椭圆球状的二次粒子构成，上述二次粒子的表面由平均厚度为20～50nm的锂盐被覆着，上述锂盐是含有碳酸锂的锂盐。 

本发明的非水系二次电池的正极，具有由金属构成的正极集电部件和由锂-金属复合氧化物形成(构成)的正极活性物质。 

这样的正极，如上所述，例如通过将含有正极活性物质的正极原料粉末和粘合剂树脂以及水混炼而成的正极膏涂布在由金属构成的正极集电部件(铝箔等)的表面上，然后进行干燥等来制作。然而，这样地制作正极时，如前所述，有时正极集电部件发生腐蚀，集电性大大地降低。而且，由于Li离子从正极活性物质中溶出，故引起正极活性物质的容量降低以及正极活性物质的晶体结构的破坏，有可能电池容量或输出特性大大地降低。 

与此相对，本发明的非水系二次电池，正极活性物质的表面由平均厚 度为20～50nm的锂盐(详细地讲为含有碳酸锂的锂盐，以下也仅称为锂盐)被覆着。通过由平均厚度20nm以上的锂盐被覆正极活性物质的表面，在如前所述地制作正极时，能够抑制Li离子从正极活动物质中溶出。由此，能够抑制正极活性物质的容量降低以及正极活性物质的晶体结构的破坏。另外，由锂盐被覆了的正极活性物质，虽然有时Li离子从锂盐中溶出，但与使用未由锂盐被覆的正极活性物质的情况相比，能够抑制Li离子的溶出量。由此，可以抑制正极膏的pH值的上升，因此能够抑制正极集电部件的腐蚀。所以，本发明的非水系二次电池成为集电性良好的非水系二次电池。