[发明专利]正极活性物质、正极、电池、电池包、电子设备、电动车辆、蓄电装置及电力系统有效
申请号: | 201880047000.3 | 申请日: | 2018-07-17 |
公开(公告)号: | CN110915039B | 公开(公告)日: | 2023-05-16 |
发明(设计)人: | 宫崎武志;高原克典;村上洋介 | 申请(专利权)人: | 株式会社村田制作所 |
主分类号: | H01M4/525 | 分类号: | H01M4/525;C01G51/00;H01M4/505 |
代理公司: | 北京康信知识产权代理有限责任公司 11240 | 代理人: | 赵曦 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 正极 活性 物质 电池 电子设备 电动 车辆 装置 电力系统 | ||
1.一种电池,具备:
包含正极活性物质的粉末的正极;
负极;以及
电解质,
所述粉末包含粒子,该粒子具有晶界,且夹着该晶界的两个区域的各c轴具有镜像对称的关系,
所述粒子在所述粉末中的含有率为50%以下,
所述正极活性物质为具有层状岩盐型结构的锂过渡金属复合氧化物,
所述锂过渡金属复合氧化物具有下面的式(1)所示的平均组成,
LirCo(1-s)MsO(2-t)Fu…(1)
其中,式(1)中,M表示由镍、锰、镁、铝、硼、钛、钒、铬、铁、铜、锌、钼、锡、钙、锶及钨构成的组中的至少一种;r、s、t及u为0.8≤r≤1.2、0≤s0.5、-0.1≤t≤0.2、0≤u≤0.1的范围内的值;此外,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,
所述粒子在所述粉末中的含有率如下进行测定:
以石墨作为负极,以充电电压4.50V进行100循环充放电后,拆开电池取出正极,利用碳酸二甲酯清洗该正极,然后裁切正极获得试样片,观察该试样片的截面SEM,从而得到截面SEM图像,从得到的截面SEM图像中计数粒径即最大费雷特直径为1μm以上的粒子的个数N,基于粒子截面上是否产生了规定的叶脉状裂纹来判断正极活性物质粒子是否为镜像对称粒子,在所计数的粒径为1μm以上的粒子中计数镜像对称粒子的个数n,重复以上流程直至计数到粒径为1μm以上的粒子的个数N为100个以上,最后,计算正极活性物质中的镜像对称粒子的含有率R[%]=(镜像对称粒子的个数n/粒径为1μm以上的粒子的个数N)×100。
2.根据权利要求1所述的电池,其中,
所述含有率为25%以下。
3.根据权利要求1所述的电池,其中,
所述正极在完全充电状态时的电位为4.40V vsLi/Li+以上。
4.根据权利要求1所述的电池,其中,
所述粉末的平均粒径为2μm以上且50μm以下。
5.根据权利要求1所述的电池,其中,
所述电池进一步具备收纳所述正极、所述负极及所述电解质的外装部件。
6.根据权利要求5所述的电池,其中,
所述外装部件为层压膜。
7.一种正极活性物质,包含正极活性物质粒子,所述正极活性物质粒子具有晶界,且夹着该晶界的两个区域的各c轴具有镜像对称的关系,
所述正极活性物质粒子的含有率为50%以下,
所述正极活性物质为具有层状岩盐型结构的锂过渡金属复合氧化物,
所述锂过渡金属复合氧化物具有下面的式(1)所示的平均组成,
LirCo(1-s)MsO(2-t)Fu…(1)
其中,式(1)中,M表示由镍、锰、镁、铝、硼、钛、钒、铬、铁、铜、锌、钼、锡、钙、锶及钨构成的组中的至少一种;r、s、t及u为0.8≤r≤1.2、0≤s0.5、-0.1≤t≤0.2、0≤u≤0.1的范围内的值;此外,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,
所述粒子在所述粉末中的含有率如下进行测定:
以石墨作为负极,以充电电压4.50V进行100循环充放电后,拆开电池取出正极,利用碳酸二甲酯清洗该正极,然后裁切正极获得试样片,观察该试样片的截面SEM,从而得到截面SEM图像,从得到的截面SEM图像中计数粒径即最大费雷特直径为1μm以上的粒子的个数N,基于粒子截面上是否产生了规定的叶脉状裂纹来判断正极活性物质粒子是否为镜像对称粒子,在所计数的粒径为1μm以上的粒子中计数镜像对称粒子的个数n,重复以上流程直至计数到粒径为1μm以上的粒子的个数N为100个以上,最后,计算正极活性物质中的镜像对称粒子的含有率R[%]=(镜像对称粒子的个数n/粒径为1μm以上的粒子的个数N)×100。
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