本发明专利技术提供一种能实现安全性优异的锂离子电池的锂离子电池用正极活性物质。该锂离子电池用正极活性物质具有层状结构且由下述化学式表示：Lix（NiyM1-y）Oz（在该化学式中，M为Mn及Co，x为0.9～1.2，y为0.8±0.025，z为1.8～2.4）。使用以重量比计91%的正极活性物质、4.2%的黏合剂及4.8%的导电材料制备出正极复合材料，在使用了该正极复合材料的锂离子电池中，针对充电至4.4V的第一锂离子电池及充电至4.1V的第二锂离子电池，将正极复合材料1.0mg与把1M－LiPF6溶解于碳酸乙烯酯（EC）－碳酸二甲酯（DMC）（体积比1：1）的混合溶剂中得到的电解液一起以升温速度5℃／分钟进行了示差扫描热量测定（DSC），由此分别获得的第一放热峰值温度T44（℃）与T41（℃）的差ΔT＝T41－T44满足ΔT≦15（℃）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种锂离子电池用正极活性物质、锂离子电池用正极及锂离子电池。
技术介绍
将具有比重小且容易发生电化学反应性质的锂作为材料使用的锂离子电池，相较于镍镉电池及镍氢电池，能够以相同重量蓄积2 3倍的能量。锂离子电池具有所述优异的优点，另一方面在安全性方面存在问题。至今为止，关于锂离子电池，由于某种原因造成电池内的材料燃烧，由此所产生的电池的异常发热及着火而引发的事故报告有多起。锂离子电池引起异常发热或着火的现象被称为“热失控”。如果电池温度上升，则电池内部的材料会分解并发热。而且，如果电池内部的发热速度超过向电池外部散热的散热速度，则会导致热失控，从而引起着火。 为了改善锂离子电池的安全性，以往使用了各种方法，例如在专利文献I中公开有一种锂二次电池正极用材料，其含有具有层状岩盐型结构的含锂复合氧化物和具有伪尖晶石型(擬7 C彳、力型)结构的含锂复合氧化物的混合物，所述含锂复合氧化物是由通式LipCoxMyOzFa (其中，M为选自由Co以外的过渡金属元素、Al、Sn及碱土金属元素所组成的组中的至少一种元素。0. 9彡p彡I. 1,0. 97彡X彡I. 00,0彡y彡0. 03,1. 9彡z彡2. l,x+y=l,0^a^0. 02)表示的，并且记载有按照该方案，可以提供一种热安全性、体积容量密度、及充放电循环特性优异的、由含锂复合氧化物构成的锂二次电池正极用材料。此外，在专利文献2中公开了一种非水电解液二次电池用正极活性物质，其至少由尖晶石结构的锂过渡金属复合氧化物所构成，其特征在于所述锂过渡金属复合氧化物的通过示差扫描热量测定获得的放热开始温度为220°C以上，所述锂过渡金属复合氧化物的通过示差扫描热量测定获得的放热量为700 900mJ/mg。并且记载有按照该方法，可以 提供一种即使在更严酷的使用环境下也具有优异的电池特性的非水电解液二次电池用正极活性物质。此外，在专利文献3中公开了一种锂二次电池，使正极和负极浸润在非水电解液中，正极使用了具有尖晶石结构的锂锰复合氧化物作为正极活性物质，负极使用了碳材料作为负极活性物质，其特征在于所述锂锰复合氧化物的通过示差扫描热量仪获得的放热的总量为I. OkJ/g以下。并且，记载有按照该方法，可以提供一种安全性优异的非水电解液二次电池。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利公开公报特开2006-164758号专利文献2 :日本专利公开公报特开2004-227790号专利文献3 :日本专利公开公报特开2004-6264号
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题然而，锂离子电池的安全性是非常重要的课题，作为高质量的锂离子电池用正极活性物质，尚存在改善的余地。因此，本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池用正极活性物质，该锂离子电池用正极活性物质能够实现安全性优异的锂离子电池。解决技术问题的技术方案本专利技术人经过专心研究，结果发现正极活性物质的DSC (示差扫描热量测定)的放热曲线的形状与所制造的电池的安全性之间存在紧密的相关关系。即，发现对于正极活性物质，在充电至规定的不同的两种电压的电池的DSC(示差扫描热量测定)放热曲线中，当 测定到的各自的第一放热峰值温度间的差为某值以下时，电池温和地发热，可以很好地抑制热失控。以所述见解为基础而完成的本专利技术的一个方面提供一种锂离子电池用正极活性物质，该锂离子电池用正极活性物质具有层状结构且由下述化学式表示Lix (NiyMh) 0Z，在所述化学式中，M为Mn及Co，X为0. 9 I. 2，y为0. 8±0. 025，z为I. 8 2. 4，正极复合材料是由以重量比计91 %的所述正极活性物质、4. 2 %的黏合剂及4. 8 %的导电材料制备而成的，在使用了所述正极复合材料的锂离子电池中，针对充电至4. 4V的第一锂离子电池及充电至4. IV的第二锂离子电池，将所述正极复合材料I. Omg与把IM-LiPF6溶解于碳酸乙烯酯(EC)-碳酸二甲酯(DMC)(体积比I : I)的混合溶剂中而得到的电解液一起以升温速度5°C /分钟进行了示差扫描热量测定(DSC)，由此分别获得的所述第一锂离子电池的第一放热峰值温度T44CC )与所述第二锂离子电池的第一放热峰值温度T41 (°C )的差AT =T41-T44 满足 AT ^ 15(°C ) o本专利技术的锂离子电池用正极活性物质在一个实施方式中，AT满足AT彡10(°C)。本专利技术的锂离子电池用正极活性物质在另外的实施方式中，AT满足AT ^ 7(°C ) o本专利技术的另外的方面提供一种锂离子电池用正极，其使用了本专利技术的锂离子电池用正极活性物质。本专利技术的另外的方面提供一种锂离子电池，其使用了本专利技术的锂离子电池用正极。专利技术效果按照本专利技术，可以提供一种能够实现安全性优异的锂离子电池的锂离子电池用正极活性物质。附图说明图I为实施例3的DSC放热曲线。具体实施例方式(锂离子电池用正极活性物质的构成)作为本专利技术的锂离子电池用正极活性物质的材料，可以广泛使用作为通常的锂离子电池用正极用的正极活性物质有用的化合物，特别优选使用钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、锰酸锂(LiMn2O4)等含锂过渡金属氧化物。使用所述材料制造而成的本专利技术的锂离子电池用正极活性物质具有层状结构且由下面的化学式表示=Lix(NiyMh) Oz (在该化学式中，M 为 Mn 及 Co，X 为 0. 9 I. 2，y 为 0. 8±0. 025，z 为 I. 8 2. 4)。锂离子电池用正极活性物质中的锂相对于全部金属的比率为0. 9 I. 2，其原因在于，如果小于0. 9则难以保持稳定的结晶结构，如果超过I. 2则变得无法确保电池的高容量。锂离子电池用正极活性物质由一次颗粒、一次颗粒凝聚而形成的二次颗粒、或一次颗粒及二次颗粒的混合物构成。优选的是，锂离子电池用正极活性物质的一次颗粒或二次颗粒的平均粒径为2 15 ii m。如果平均粒径小于2 ii m，则难以涂布于集电体上。如果平均粒径超过15 ii m则在填充时变得容易产生空隙，从而使填充性下降。此外，更优选的是，平均粒径为3 12pm。 (锂离子电池用正极及使用其的锂离子电池的构成)本专利技术实施方式的锂离子电池用正极具有例如如下的结构在由铝箔等构成的集电体的单面或双面设有正极合剂，该正极合剂是通过将所述构成的锂离子电池用正极活性物质、导电助剂、及黏合剂混合而制备成的。此外，本专利技术的实施方式的锂离子电池具备所述结构的锂离子电池用正极。通过示差扫描热量测定，使用本专利技术的锂离子电池用正极活性物质制造而成的锂离子电池以如下的方式被限定。在此，示差扫描热量测定(Differential ScanningCalorimetry)将随着温度变化的试样与基准物质的热量差作为温度的函数进行测定。在根据对充电至规定的两种电压的锂离子电池以5°C /分钟的升温速度测定的值而描绘的曲线(DSC放热曲线)中，当两者的第一放热峰值温度的差为下述规定值以下时，使用该锂离子电池用正极活性物质的电池可以温和地发热，可以很好地抑制热失控。如果对锂离子电池充电则Li会从正极材料被抽出，因此越提高充电电压其结构变得越不稳定，DSC放热峰值温度会向低温侧移动。因此，即使提高充电电压DSC放本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤博人，
申请(专利权)人：JX日矿日石金属株式会社，
类型：发明
国别省市：
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