[发明专利]正极活性材料和其制造方法、正极、电池、电池组、电子设备、电动车辆、蓄电装置和电力系统

说明书

相关申请的交叉引用 

本申请要求于2012年12月6日提交的日本在先专利申请JP2012-267544的权益，其全部内容以引用的方式并入本文。 

技术领域

本技术涉及一种正极活性材料和其制造方法、正极、电池、电池组、电子设备、电动车辆、蓄电装置和电力系统，具体而言，涉及一种其中粒子表面的状态被改造的正极活性材料。 

背景技术

近年来，移动电子技术的惊人发展使得诸如移动电话和笔记本型电脑等电子设备广泛普及，作为向这类电子设备供电的电池，通常使用具有优异能量密度的锂离子二次电池。 

作为锂离子二次电池的正极活性材料，包括LiCoO₂或LiNiO₂的锂过渡金属复合氧化物的粒子被广泛利用。近年来，提出了改造锂过渡金属复合氧化物的粒子表面的状态的各种技术。 

以下，示出通常提出的表面改造技术。日本专利特开No.2002-164053公开了一种通过溶胶-凝胶法在含有锂化合物的芯部的表面上形成表面处理层的技术。日本专利特开平No.10-162825公开了一种使用机械化学法通过使由含有锂金属的氧化物组成的小粒子一体地附着在由含有锂金属的氧化物组成的母粒子的表面上而制作复合粒子的技术。 

发明内容

然而，现有的表面改造技术有时会造成电池容量降低。因此，希望 一种在改造粒子表面的状态的同时能够抑制电池容量降低的技术。 

因此，希望提供一种在改造粒子表面的状态的同时能够抑制电池容量降低的正极活性材料和其制造方法，以及使用所述正极活性材料的正极、电池、电池组、电子设备、电动车辆、蓄电装置和电力系统。 

根据本公开的实施方案，提供了一种正极活性材料，其包含含有含锂化合物的粒子和设置在所述粒子的表面的至少一部分上的无机氧化物层。所述无机氧化物层的平均厚度落入0.2nm以上和5nm以下的范围内。 

根据本公开的实施方案，提供了一种正极，其包含含有含锂化合物的粒子和设置在所述粒子的表面的至少一部分上的无机氧化物层。所述无机氧化物层的平均厚度落入0.2nm以上和5nm以下的范围内。 

根据本公开的实施方案，提供了一种电池，其包括正极、负极和电解质。所述正极包含含有含锂化合物的粒子和设置在所述粒子的表面的至少一部分上的无机氧化物层。所述无机氧化物层的平均厚度落入0.2nm以上和5nm以下的范围内。 

根据本公开的实施方案，提供了一种正极活性材料的制造方法，包括通过在含有含锂化合物的粒子的表面上沉积单层形成平均厚度落入0.2nm以上和5nm以下的范围内的无机氧化物层。 

根据本技术的电池组、电子设备、电动车辆、蓄电装置和电力系统包含根据第一技术的正极活性材料、根据第二技术的正极和根据第三技术的电池。 

在本技术中，所述无机氧化物层设置在粒子表面的至少一部分上并且其平均厚度设定在0.2nm以上和5nm以下的范围内。当平均厚度小于0.2nm时，表面改造的效果倾向于降低。另一方面，当平均厚度超过5nm时，电池容量倾向于降低。 

如上所述，根据本技术，在改造粒子表面的状态的同时可以抑制电池容量的降低。 

附图说明

图1A是示出根据本技术第一实施方案的正极活性材料的一种示例性构成的截面图； 

图1B是示出根据本技术第一实施方案的正极活性材料的另一种示例性构成的截面图； 

图2是示出无机氧化物层的一种构成的示意图； 

图3A是示出根据第一变形例的正极活性材料的一种示例性构成的截面图； 

图3B是示出根据第一变形例的正极活性材料的另一种示例性构成的截面图； 

图4是示出根据本技术第二实施方案的非水电解质二次电池的一种示例性构成的截面图； 

图5是示出图4所示的卷绕电极体的一部分的放大截面图； 

图6是根据本技术第三实施方案的非水电解质二次电池的一种示例性构成的分解立体图； 

图7是沿着图6所示的卷绕电极体的线VII-VII的截面图； 

图8是示出根据本技术第四实施方案的电池组的一种示例性构成的方框图； 

图9是示出其中根据本技术的非水电解质二次电池应用于住宅用蓄电系统的例子的示意图； 

图10是示出采用本技术适用的串联式混合动力系统的混合动力车辆的示意图；