本技術(shù)涉及正極活性物質(zhì)和正極、電池、電池組、電子裝置、電動車輛、電力存儲裝置以及包括電力存儲裝置的電力系統(tǒng)，并且具體地，涉及包含鋰復(fù)合氧化物的正極活性物質(zhì)。

背景技術(shù)：

具有諸如鋰鈷氧化物和鎳酸鋰的α-NaFeO₂結(jié)構(gòu)的正極活性物質(zhì)可以通過增加充電電壓來增加充電容量和放電容量。然而，當(dāng)電池用在高充電電壓區(qū)域中時(shí)，由于局部較高的電勢狀態(tài)，出現(xiàn)非預(yù)期的正極活性物質(zhì)的鋰嵌入和分離反應(yīng)。

根據(jù)非專利文獻(xiàn)1，當(dāng)在高電勢執(zhí)行充電和放電時(shí)，使用晶相轉(zhuǎn)變所需的鋰嵌入和分離。相變所需的鋰嵌入和分離反應(yīng)的可逆反應(yīng)既困難又不穩(wěn)定，并且當(dāng)根據(jù)局部電勢分布一部分正極暴露于高電勢時(shí)，導(dǎo)致容量劣化。

專利文獻(xiàn)1公開了使用非晶態(tài)的LiCoO₂作為正極活性物質(zhì)來提高循環(huán)特性的技術(shù)。然而，在這種方法中，不可能使用晶相轉(zhuǎn)變所需的鋰嵌入和分離并且容量明顯降低。此外，在高電勢出現(xiàn)許多副反應(yīng)，并且具體地，頻繁出現(xiàn)金屬(諸如，鈷)的洗脫。

專利文獻(xiàn)2和3公開了用于通過利用非晶態(tài)的鋰過渡金屬氧化物覆蓋粉末體的表面的至少一部分來提高循環(huán)特性并且減小正極粉末之間的鋰離子的移動阻力的技術(shù)。然而，在這些方法中，雖然可以減小鋰離子的移動阻力，但是因?yàn)椴豢赡鼙ＷC晶相轉(zhuǎn)變的可逆性，所以當(dāng)在高電勢使用電池時(shí)容量降低。此外，在高電勢出現(xiàn)許多副反應(yīng)，并且具體地，頻繁出現(xiàn)諸如鈷等金屬的洗脫。

參考文獻(xiàn)列表

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：JP H05-021066A

專利文獻(xiàn)2：JP 2010-177042A

專利文獻(xiàn)3：JP 2005-524204T

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：Journal of The Electrochemical Society,149(12)A1604-A1609(2002)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

因此，本技術(shù)的目標(biāo)是提供具有大容量和優(yōu)良的循環(huán)特性的正極活性物質(zhì)、以及正極、電池、電池組、電子裝置、電動車輛、電力存儲裝置、以及包括電力存儲裝置的電力系統(tǒng)。

解決問題的技術(shù)方案

為了解決該問題，第一技術(shù)是正極活性物質(zhì)，該正極活性物質(zhì)包括：次級粒子，通過聚集多個(gè)初級粒子獲得。初級粒子包括：核心粒子，包含鋰復(fù)合氧化物；以及層，被設(shè)置在核心粒子的表面上并且包含鋰復(fù)合氧化物。核心粒子中包含的鋰復(fù)合氧化物與層中包含的鋰復(fù)合氧化物具有相同組成或者幾乎相同的組成，并且層中包含的鋰復(fù)合氧化物的結(jié)晶度低于核心粒子中包含的鋰復(fù)合氧化物的結(jié)晶度。

第二技術(shù)是正極，該正極包括：正極活性物質(zhì)，包括通過聚集多個(gè)初級粒子獲得的次級粒子。初級粒子包括：核心粒子，包含鋰復(fù)合氧化物；以及層，被設(shè)置在核心粒子的表面上并且包含鋰復(fù)合氧化物。核心粒子中包含的鋰復(fù)合氧化物與層中包含的鋰復(fù)合氧化物具有相同組成或者幾乎相同的組成，并且層中包含的鋰復(fù)合氧化物的結(jié)晶度低于核心粒子中包含的鋰復(fù)合氧化物的結(jié)晶度。

第三技術(shù)是電池，該電池包括：正極，包括正極活性物質(zhì)；負(fù)極；以及電解質(zhì)。正極活性物質(zhì)包括通過聚集多個(gè)初級粒子獲得的次級粒子。初級粒子包括：核心粒子，包含鋰復(fù)合氧化物；以及層，被設(shè)置在核心粒子的表面上并且包含鋰復(fù)合氧化物。核心粒子中包含的鋰復(fù)合氧化物與層中包含的鋰復(fù)合氧化物具有相同組成或者幾乎相同的組成，并且層中包含的鋰復(fù)合氧化物的結(jié)晶度低于核心粒子中包含的鋰復(fù)合氧化物的結(jié)晶度。

第四技術(shù)是電池組，該電池組包括：根據(jù)第三技術(shù)的電池。

第五技術(shù)是電子裝置，該電子裝置包括：根據(jù)第三技術(shù)的電池。電子裝置從電池接收電力供應(yīng)。

第六技術(shù)是電動車輛，該電動車輛包括：根據(jù)第三技術(shù)的電池；轉(zhuǎn)換裝置，被配置為根據(jù)從電池接收的電力供應(yīng)執(zhí)行轉(zhuǎn)換為車輛的驅(qū)動力；以及控制裝置，被配置為基于關(guān)于電池的信息來執(zhí)行關(guān)于車輛控制的信息處理。

第七技術(shù)是電力存儲裝置，該電力存儲裝置包括：根據(jù)第三技術(shù)的電池。電力存儲裝置將電力供應(yīng)給連接至電池的電子裝置。

第八技術(shù)是電力系統(tǒng)，該電力系統(tǒng)包括：根據(jù)第三技術(shù)的電池。電力系統(tǒng)從電池接收電力供應(yīng)，或者允許電力從發(fā)電設(shè)備或電力網(wǎng)供應(yīng)至電池。

本發(fā)明的有益效果

如上所述，根據(jù)本技術(shù)，可以獲得大容量和優(yōu)良的循環(huán)特性。

附圖說明

圖1，圖1的A是示出了根據(jù)本技術(shù)的第一實(shí)施方式的正極活性物質(zhì)的配置實(shí)例的模式圖。圖1的B是示出了根據(jù)本技術(shù)的第一實(shí)施方式的變形例的正極活性物質(zhì)的配置實(shí)例的模式圖。

圖2是示出了根據(jù)本技術(shù)的第二實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池的配置實(shí)例的截面圖。

圖3是示出了圖2中示出的卷繞電極體的放大部分的截面圖。

圖4是示出了根據(jù)本技術(shù)的第三實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池的配置實(shí)例的分解透視圖。

圖5是沿著圖4中的線V-V的卷繞電極體的截面圖。

圖6是示出了根據(jù)本技術(shù)的第四實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池的配置實(shí)例的分解透視圖。

圖7是示出了圖6中示出的電池元件的外部的實(shí)例的透視圖。

圖8是示出了圖6中示出的電池元件的配置實(shí)例的截面圖。

圖9是示出了正極的配置實(shí)例的平面圖。

圖10是示出了負(fù)極的配置實(shí)例的平面圖。

圖11是示出了隔膜的配置實(shí)例的平面圖。

圖12是示出了根據(jù)本技術(shù)的第四實(shí)施方式的變形例的非水電解質(zhì)二次電池中使用的電池元件的配置實(shí)例的截面圖。

圖13是示出了根據(jù)本技術(shù)的第五實(shí)施方式的電池組和電子裝置的配置實(shí)例的框圖。

圖14是示出了根據(jù)本技術(shù)的第六實(shí)施方式的電力存儲系統(tǒng)的配置實(shí)例的示意圖。

圖15是示出了根據(jù)本技術(shù)的第七實(shí)施方式的電動車輛的配置的示意圖。

圖16的A示出了實(shí)例2的正極活性物質(zhì)的SEM圖像。圖16的B示出了形成實(shí)例2的次級粒子的初級粒子的截面TEM圖像。

具體實(shí)施方式

將按照下列順序描述本技術(shù)的實(shí)施方式。

1.第一實(shí)施方式(正極活性物質(zhì)的實(shí)例)

2.第二實(shí)施方式(圓柱形電池的實(shí)例)

3.第三實(shí)施方式(扁電池的實(shí)例)

4.第四實(shí)施方式(疊層電池的實(shí)例)

5.第五實(shí)施方式(電池組和電子裝置的實(shí)例)

6.第六實(shí)施方式(電力存儲系統(tǒng)的實(shí)例)

7.第七實(shí)施方式(電動車輛的實(shí)例)

<1.第一實(shí)施方式>

[正極活性物質(zhì)的配置]

如圖1的A所示，正極活性物質(zhì)包括通過聚集多個(gè)初級粒子1獲得的次級粒子2的粉末。除了次級粒子2的粉末之外，根據(jù)需要，正極活性物質(zhì)可進(jìn)一步包括其他粒子粉末。初級粒子1是所謂的表面被覆蓋的復(fù)合粒子并且包括核心粒子3以及被設(shè)置在核心粒子3的表面上的覆蓋層4。

次級粒子2的平均粒徑優(yōu)選地為1μm以上且50μm以下。當(dāng)平均粒徑小于1μm時(shí)，難以生產(chǎn)具有高填充性的電極。另一方面，當(dāng)平均粒徑超過50μm時(shí)，放電負(fù)載特性顯著劣化并且難以生產(chǎn)大容量電池。

如下確定次級粒子2的平均粒徑。首先，商業(yè)上可以從HITACHI獲得的掃描電子顯微鏡(SEM)用于以3kV和5000放大率捕捉次級粒子2的粉末的SEM圖像。然后，使用圖像分析軟件ImageJ，從SEM圖像隨機(jī)選擇10個(gè)次級粒子2，并且確定這些粒子的面積(當(dāng)在一個(gè)方向上觀察次級粒子2時(shí)的面積)。接下來，假定次級粒子2具有球形并且通過以下表達(dá)式確定粒徑(直徑)R。

R＝2×(S/π)^1/2

在此，S表示在一個(gè)方向上觀察次級粒子2時(shí)的面積。

對20個(gè)SEM圖像執(zhí)行確定粒徑的處理，獲得(10×20)個(gè)次級粒子2的所獲得的粒徑的簡單平均(算術(shù)平均)并且確定次級粒子2的平均粒徑。

(核心粒子)

例如，核心粒子3包括球體形狀、橢圓形狀、針形狀、板形狀、鱗片形狀、管道形狀、線形狀、棍形狀(棒形式)、不定形狀等，然而它們不具體局限于此。此外，可以合并使用具有以上提及的形式的兩種或更多種粒子。在本文中，球體形狀不僅包括圓球形狀而且包括與精確的圓球形狀相比稍微平坦或變形的形狀、通過在精確的圓球形狀的表面上形成不均勻性獲得的形狀、通過結(jié)合任何這些形狀獲得的形狀等。橢圓形狀不僅包括精確的橢圓形狀而且包括與精確的橢圓形狀相比稍微平坦或變形的形狀、通過在精確的橢圓形狀的表面上形成不均勻性獲得的形狀、通過結(jié)合任何這些形狀獲得的形狀等。

核心粒子3包含鋰復(fù)合氧化物。作為鋰復(fù)合氧化物，優(yōu)選的是高結(jié)晶度鋰復(fù)合氧化物。例如，在這種狀態(tài)中，復(fù)合氧化物是晶體物質(zhì)或者晶體物質(zhì)和非晶物質(zhì)的混合物。在此，晶體物質(zhì)不僅包括單晶體物質(zhì)而且包括多晶物質(zhì)，該多晶物質(zhì)包括一組多個(gè)晶體粒子。鋰復(fù)合氧化物是可以嵌入并且脫嵌鋰離子的正極物質(zhì)。作為這種正極物質(zhì)，為了增加能量密度，優(yōu)選的是包含鋰、一個(gè)或兩個(gè)或更多個(gè)過渡金屬元素以及氧(O)的鋰過渡金屬復(fù)合氧化物。作為這種鋰過渡金屬復(fù)合氧化物，優(yōu)選的是使用晶相轉(zhuǎn)變所需的鋰嵌入和分離反應(yīng)的鋰過渡金屬復(fù)合氧化物。這是因?yàn)樘貏e顯著地呈現(xiàn)能夠使循環(huán)特性改善的效果。作為使用鋰嵌入和分離反應(yīng)的鋰過渡金屬復(fù)合氧化物，可以使用具有層狀鹽巖體的鋰復(fù)合氧化物、具有橄欖石類型結(jié)構(gòu)的鋰復(fù)合磷酸鹽以及具有類晶石型結(jié)構(gòu)的鋰錳復(fù)合氧化物。在這種鋰過渡金屬復(fù)合氧化物中，尤其優(yōu)選使用具有層狀鹽巖體的鋰復(fù)合氧化物。這是因?yàn)樗梢酝ㄟ^增加充電電壓來增加可充電容量和可放電容量。

作為具有層狀鹽巖體的鋰復(fù)合氧化物，例如，使用具有通過以下表達(dá)式(A)或者表達(dá)式(B)表示的平均組成的鋰復(fù)合氧化物。

Li_wM_xN_yO_2-zX_z…(A)

(在此，w是0.8<w<1.2，x+y是0.9<x+y<1.1，y是0≤y<0.1，并且z是0≤z<0.05。M是Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Mn和Cu中的至少一種。N是Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、W和Bi中的至少一種。X是F、Cl和S中的至少一種。此外，根據(jù)充電狀態(tài)和放電狀態(tài)改變鋰的組成。W的值表示完全放電狀態(tài)的值。)

Li_xCo_1-yM_yO_2-zX_z…(B)

(在此，x是0.8<x<1.2，y是0≤y<0.15，并且z是0≤z<0.05。M是Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Mn、Cu、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La和W中的至少一種。X是F、Cl和S中的至少一種。此外，根據(jù)充電狀態(tài)和放電狀態(tài)改變鋰的組成。X的值表示完全放電狀態(tài)的值。)

作為具有橄欖石類型結(jié)構(gòu)的鋰復(fù)合磷酸鹽，例如，使用具有通過以下表達(dá)式(C)或者表達(dá)式(D)表示的平均組成的鋰復(fù)合磷酸鹽。

Li_aM1_bPO₄…(C)

(在此，M1是從2族至15族的元素中選擇的至少一種。a和b是0≤a≤2.0并且0.5≤b≤2.0的范圍內(nèi)的值。此外，根據(jù)充電狀態(tài)和放電狀態(tài)改變鋰的組成。a的值表示完全放電狀態(tài)的值。)

Li_zM2PO₄…(D)

(在此，M2是Co、Mn、Fe、Ni、Mg、Al、B、Ti、V、Nb、Cu、Zn、Mo、Ca、Sr、W和Zr中的至少一種。z是0.9≤z≤1.1的范圍內(nèi)的值。此外，根據(jù)充電狀態(tài)和放電狀態(tài)改變鋰的組成。Z的值表示完全放電狀態(tài)的值。)

作為具有類晶石型結(jié)構(gòu)的鋰錳復(fù)合氧化物，例如，使用具有通過以下表達(dá)式(E)表示的平均組成的鋰錳復(fù)合氧化物。

Li_vMn_2-wM3_wO_xF_y…(E)

(在此，M3是Co、Ni、Mg、Al、B、Ti、V、Cr、Fe、Cu、Zn、Mo、Sn、Ca、Sr和W中的至少一種。v、w、x和y是0.9≤v≤1.1，0≤w≤0.6，3.7≤x≤4.1，并且0≤y≤0.1的范圍內(nèi)的值。此外，根據(jù)充電狀態(tài)和放電狀態(tài)改變鋰的組成。v的值表示完全放電狀態(tài)的值。)

核心粒子3的平均粒徑優(yōu)選地是0.5μm以上且10μm以下。當(dāng)平均粒徑小于0.5μm時(shí)，初級粒子1的比表面積過度增加，并且即使當(dāng)初級粒子1形成為次級粒子時(shí)也難以減少初級粒子1與電解質(zhì)溶液之間的接觸面積。因此，存在從初級粒子1到電解質(zhì)溶液中的金屬洗脫的增加以及循環(huán)特性劣化的風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，當(dāng)平均粒徑超過10μm時(shí)，緩解由于相變所需的鋰嵌入和分離反應(yīng)所導(dǎo)致的核心粒子3的晶格和微晶的畸變的覆蓋層4的比例減小。因此，存在循環(huán)特性劣化的風(fēng)險(xiǎn)。

如下確定核心粒子3的平均粒徑。首先，市場上從HITACHI買得到的SEM用于以3kV和5000放大率捕捉核心粒子3的粉末的SEM圖像。然后，使用圖像分析軟件ImageJ，從SEM圖像隨機(jī)選擇10個(gè)核心粒子3，并且確定這些粒子的面積(當(dāng)在一個(gè)方向上觀察核心粒子3時(shí)的面積)。接下來，假定核心粒子3具有球形并且通過以下表達(dá)式確定粒徑(直徑)R。

R＝2×(S/π)^1/2

在此，S表示在一個(gè)方向上觀察核心粒子3時(shí)的面積。

對20個(gè)SEM圖像執(zhí)行確定粒徑的處理，獲得(10×20)個(gè)核心粒子3的所獲得的粒徑的簡單平均(算術(shù)平均)并且確定核心粒子3的平均粒徑。

(覆蓋層)

覆蓋層4覆蓋核心粒子3的表面的至少一部分。具體地，覆蓋層4可部分覆蓋核心粒子3的表面或者可覆蓋核心粒子3的整個(gè)表面。然而，為了提高循環(huán)特性，優(yōu)選地覆蓋核心粒子3的整個(gè)表面。在核心粒子3與覆蓋層4之間的界面處，兩種組分的組成和狀態(tài)可不連續(xù)地改變或者連續(xù)地改變。

覆蓋層4包含鋰復(fù)合氧化物。作為鋰復(fù)合氧化物，優(yōu)選的是低結(jié)晶度鋰復(fù)合氧化物(low crystalline lithium composite oxide)。例如，在這種狀態(tài)下，復(fù)合氧化物是晶體物質(zhì)和非晶物質(zhì)的混合物或者非晶物質(zhì)。在此，晶體物質(zhì)不僅包括單晶體物質(zhì)而且包括多晶物質(zhì)，該多晶物質(zhì)包括一組多個(gè)晶體粒子。核心粒子3中包含的鋰復(fù)合氧化物與覆蓋層4中包含的鋰復(fù)合氧化物具有相同組成或者幾乎相同的組成。在此，相同組成指的是核心粒子3和覆蓋層4中包含的鋰復(fù)合氧化物具有相同的組成元素，并且核心粒子3和覆蓋層4的組成元素具有相同的原子比。此外，幾乎相同的組成指的是核心粒子3和覆蓋層4中包含的鋰復(fù)合氧化物具有相同的組成元素并且核心粒子3和覆蓋層4的組成元素具有的原子比在當(dāng)包含在核心粒子3和覆蓋層4中的鋰復(fù)合氧化物出現(xiàn)鋰嵌入和分離反應(yīng)時(shí)晶相轉(zhuǎn)變反應(yīng)相同的程度內(nèi)不同。為了在核心粒子3和覆蓋層4中包含的鋰復(fù)合氧化物發(fā)生鋰嵌入和分離反應(yīng)時(shí)獲得相同的相變反應(yīng)，核心粒子3和覆蓋層4的組成元素的原子比之間的差值優(yōu)選地在10atom％內(nèi)，并且更優(yōu)選地在3atom％內(nèi)。

覆蓋層4中包含的鋰復(fù)合氧化物的結(jié)晶度低于核心粒子3中包含的鋰復(fù)合氧化物的結(jié)晶度。在這種情況下，具體地，核心粒子3和覆蓋層4中包含的鋰復(fù)合氧化物優(yōu)選地在以下狀態(tài)中。即，(a)核心粒子3中包含的鋰復(fù)合氧化物是晶體物質(zhì)，覆蓋層4中包含的鋰復(fù)合氧化物是非晶物質(zhì)，(b)核心粒子3中包含的鋰復(fù)合氧化物是晶體物質(zhì)，覆蓋層4中包含的鋰復(fù)合氧化物是晶體物質(zhì)和非晶物質(zhì)的混合物，或者(c)核心粒子3中包含的鋰復(fù)合氧化物以及覆蓋層4中包含的鋰復(fù)合氧化物都是晶體物質(zhì)和非晶物質(zhì)的混合物，并且優(yōu)選地，核心粒子3中包含的晶體物質(zhì)的量大于覆蓋層4中包含的晶體物質(zhì)的量。在此，晶體物質(zhì)不僅包括單晶體物質(zhì)而且包括多晶物質(zhì)，該多晶物質(zhì)包括一組多個(gè)晶體粒子。

可以使用例如初級粒子1的截面透射電子顯微鏡(TEM)或者通過拉曼光譜學(xué)確認(rèn)覆蓋層4中包含的鋰復(fù)合氧化物具有的結(jié)晶度是否低于核心粒子3中包含的鋰復(fù)合氧化物的判定。具體地，可以通過在正極活性物質(zhì)的拉曼光譜中分析550cm^-1以上且650cm^-1以下的范圍內(nèi)的峰值的強(qiáng)度A與450cm^-1以上且500cm^-1以下的范圍內(nèi)的峰值的強(qiáng)度E之間的峰值強(qiáng)度比E/A來確認(rèn)。

在拉曼光譜中，峰值強(qiáng)度A是由Co-O在平行于c軸的方向上的振動所引起，并且峰值強(qiáng)度E是由在平行于鋰層的方向上的振動所引起。低于峰值強(qiáng)度A的峰值強(qiáng)度E被認(rèn)為顯示可以通過拉曼光譜學(xué)(參考C.Julien/固態(tài)離子學(xué)(Solid State Ionics)157(2003)57至71)檢測到的表面的低結(jié)晶度。

在正極活性物質(zhì)的拉曼光譜中，550cm^-1以上且650cm^-1以下的范圍內(nèi)的峰值的強(qiáng)度A與450cm^-1以上且500cm^-1以下的范圍內(nèi)的峰值的強(qiáng)度E之間的峰值強(qiáng)度比E/A優(yōu)選地滿足以下表達(dá)式(1)表示的關(guān)系。

0.1≤E/A≤0.35…(1)

當(dāng)滿足E/A<0.1時(shí)，因?yàn)楹诵牧Ｗ?具有低結(jié)晶度，由于固相擴(kuò)散，從核心粒子3的金屬洗脫增加，循環(huán)特性劣化。另一方面，當(dāng)滿足0.35<E/A時(shí)，因?yàn)楦采w層4具有高結(jié)晶度，不可能緩和由于相變所需的鋰嵌入和分離反應(yīng)導(dǎo)致出現(xiàn)的核心粒子3內(nèi)的晶格和微晶的畸變，并且循環(huán)特性劣化。

當(dāng)核心粒子3和覆蓋層4中包含的鋰復(fù)合氧化物具有幾乎相同的組成時(shí)，覆蓋層4中包含的鋰復(fù)合氧化物的鋰含量優(yōu)選地低于核心粒子3中包含的鋰復(fù)合氧化物的鋰含量。這是因?yàn)橐子趯⒏采w層4中包含的鋰復(fù)合氧化物的結(jié)晶度設(shè)置為低于核心粒子3中包含的鋰復(fù)合氧化物的結(jié)晶度。

如上所述，當(dāng)核心粒子3和覆蓋層4中包含的鋰復(fù)合氧化物具有相同組成或者幾乎相同的組成并且覆蓋層4中包含的鋰復(fù)合氧化物被設(shè)置為具有比核心粒子3中包含的鋰復(fù)合氧化物更低的結(jié)晶度時(shí)，獲得以下優(yōu)勢。即，可以通過覆蓋層4緩和由于相變所需的鋰嵌入和分離反應(yīng)導(dǎo)致發(fā)生的核心粒子3內(nèi)的晶格和微晶畸變。因此，可以提高核心粒子3中的相變反應(yīng)的可逆性。此外，如上所述，當(dāng)多個(gè)初級粒子1聚合并且形成次級粒子2，可以抑制低結(jié)晶度覆蓋層4和電解質(zhì)溶液彼此接觸并且抑制金屬洗脫到電解質(zhì)溶液中。

覆蓋層4的平均薄膜厚度優(yōu)選地為1nm以上且50nm以下。當(dāng)平均薄膜厚度是1nm以上時(shí)，可以增加覆蓋層4的薄膜厚度的均勻性并且可以進(jìn)一步提高相變的可逆性。因此，可以進(jìn)一步提高循環(huán)特性。另一方面，當(dāng)平均薄膜厚度是50nm以下時(shí)，因?yàn)榭梢詼p少包含低結(jié)晶度鋰復(fù)合氧化物的覆蓋層4的覆蓋量，所以可以減少從覆蓋層4到電解質(zhì)溶液中的金屬洗脫量。因此，可以進(jìn)一步提高循環(huán)特性。

[制造正極活性物質(zhì)的方法]

(生產(chǎn)初級粒子粉末的過程)

首先，配制高結(jié)晶度核心粒子3的粉末和低結(jié)晶度覆蓋物質(zhì)的粉末。接下來，該配制經(jīng)受諸如機(jī)械合金的機(jī)械復(fù)合處理，核心粒子3的表面被覆蓋物質(zhì)所覆蓋，并且因此低結(jié)晶度覆蓋層4形成在高結(jié)晶度核心粒子3的表面上。因此，獲得初級粒子1的粉末。接下來，根據(jù)需要，初級粒子1的粉末可經(jīng)受煅燒處理。

(生產(chǎn)次級粒子粉末的過程)

接下來，所獲得的初級粒子1的粉末被聚合以形成次級粒子，并且因此獲得次級粒子2的粉末。接下來，根據(jù)需要，次級粒子2的粉末可經(jīng)受煅燒處理。以這種方式，獲得目標(biāo)正極活性物質(zhì)。

[效果]

根據(jù)第一實(shí)施方式的正極活性物質(zhì)，覆蓋層4被設(shè)置在核心粒子3的表面上，并且核心粒子3和覆蓋層4中包含的鋰復(fù)合氧化物具有相同組成或者幾乎相同的組成。此外，覆蓋層4中包含的鋰復(fù)合氧化物的結(jié)晶度低于核心粒子3中包含的鋰復(fù)合氧化物的結(jié)晶度。因此，可以通過低結(jié)晶度覆蓋層4緩和由于相變所需的鋰嵌入和分離反應(yīng)導(dǎo)致發(fā)生的核心粒子3內(nèi)的晶格和微晶畸變(distortion of lattices and crystallites)。因此，可以提高核心粒子3中的相變反應(yīng)的可逆性。

此外，因?yàn)槌跫壛Ｗ?被聚合以形成次級粒子，所以可以抑制包含低結(jié)晶度鋰復(fù)合氧化物的覆蓋層4與電解質(zhì)溶液彼此接觸。因此，可以抑制從初級粒子1到電解質(zhì)溶液中的金屬洗脫。

以這種方式，可以實(shí)現(xiàn)具有優(yōu)良循環(huán)特性的電池。

[變形例]

如圖1的B所示，覆蓋次級粒子2的表面的至少一部分的覆蓋層5可進(jìn)一步被設(shè)置為形成表面被覆蓋的復(fù)合次級粒子。具體地，覆蓋層5可部分覆蓋次級粒子2的表面或者可覆蓋次級粒子2的整個(gè)表面。然而，為了提高循環(huán)特性，優(yōu)選地覆蓋次級粒子2的整個(gè)表面。覆蓋層5優(yōu)選地僅設(shè)置在次級粒子2的表面上。在次級粒子2與覆蓋層5之間的界面處，兩種組分的組成和狀態(tài)可不連續(xù)地改變或者連續(xù)地改變。在次級粒子2的表面上，當(dāng)核心粒子3的表面具有未被覆蓋層4所覆蓋而是暴露的一部分時(shí)，暴露部分可直接被覆蓋層5覆蓋。

當(dāng)次級粒子2的表面的至少一部分被覆蓋層5覆蓋時(shí)，可以進(jìn)一步抑制初級粒子1的包含低結(jié)晶度鋰復(fù)合氧化物的覆蓋層4與電解質(zhì)溶液彼此接觸。因此，可以進(jìn)一步抑制從次級粒子2到電解質(zhì)溶液中的金屬洗脫并且可以進(jìn)一步提高循環(huán)特性。

例如，覆蓋層5包含氧化物或者氟化物。優(yōu)選的是具有結(jié)晶度的氧化物和氟化物。例如，氧化物可以是與核心粒子3中包含的鋰復(fù)合氧化物不同或者相同的氧化物。例如，氧化物包含Li、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Mn、Cu、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、W、Bi、P和B中的至少一種。

例如，氧化物是單一氧化物、諸如鋰復(fù)合氧化物的復(fù)合氧化物或者由氟取代的復(fù)合氧化物。單一氧化物的實(shí)例包括包含物質(zhì)之一的氧化物。復(fù)合氧化物的實(shí)例包括包含兩個(gè)或更多個(gè)物質(zhì)的氧化物。由氟取代的復(fù)合氧化物的實(shí)例包括包含兩個(gè)或更多個(gè)物質(zhì)并且由氟取代的復(fù)合氧化物。

作為覆蓋層5中包含的鋰復(fù)合氧化物，例如，可以使用包含鋰、一個(gè)或兩個(gè)或更多個(gè)過渡金屬元素和氧(O)的鋰過渡金屬復(fù)合氧化物。作為鋰過渡金屬復(fù)合氧化物，例如，使用具有通過以下表達(dá)式(F)表示的平均組成的鋰過渡金屬復(fù)合氧化物。

Li_wM_xN_yO_2-zX_z…(F)

(在此，w是0.8<w<1.2，x+y是0.9<x+y<1.1，y是0≤y<0.1，并且z是0≤z<0.05。M是Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Mn和Cu中的至少一種。N是Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、W和Bi中的至少一種。X是F、Cl和S中的至少一種。)

例如，氟化物包含Li、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Mn、Cu、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、W、Bi、P和B中的至少一種。例如，氟化物可以是復(fù)合氟化物。作為復(fù)合氟化物，例如，使用包含兩個(gè)或更多個(gè)物質(zhì)的復(fù)合氟化物。

當(dāng)覆蓋層5包含諸如鋰過渡金屬復(fù)合氧化物的過渡金屬氧化物時(shí)，優(yōu)選的是具有高結(jié)晶度的過渡金屬氧化物。例如，在這種狀態(tài)下，過渡金屬氧化物是晶體物質(zhì)或者晶體物質(zhì)和非晶物質(zhì)的混合物。當(dāng)過渡金屬氧化物具有高結(jié)晶度時(shí)，與過渡金屬氧化物具有低結(jié)晶度時(shí)相比，可以進(jìn)一步抑制從覆蓋層5到電解質(zhì)溶液中的金屬洗脫。當(dāng)覆蓋層4和覆蓋層5都包含諸如鋰過渡金屬復(fù)合氧化物的過渡金屬氧化物時(shí)，為了抑制到電解質(zhì)溶液中的金屬洗脫，優(yōu)選地，覆蓋層5中包含的過渡金屬氧化物比覆蓋層4中包含的過渡金屬氧化物具有更高的結(jié)晶度。當(dāng)覆蓋層5除了包含一種過渡金屬之外還包含氧化物或氟化物時(shí)，不管氧化物或氟化物的結(jié)晶度高低，都獲得抑制金屬洗脫的良好效果。

此外，盡管在上述第一實(shí)施方式中已經(jīng)描述了通過諸如機(jī)械合金的機(jī)械復(fù)合處理將覆蓋層形成在核心粒子的表面上的實(shí)例，但是覆蓋方法不限于此。例如，可以使用溶膠-凝膠方法、化學(xué)氣相沉積(CVD)方法和物理氣相沉積(PVD)方法。

<2.第二實(shí)施方式>

[電池的配置]

在下文中，將參考圖2描述根據(jù)本技術(shù)的第二實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池的配置實(shí)例。非水電解質(zhì)二次電池是所謂的鋰離子二次電池，例如，它的負(fù)極的容量通過基于是電極反應(yīng)物質(zhì)的鋰(Li)的嵌入和脫嵌的容量成分來表示。非水電解質(zhì)二次電池是所謂的圓柱類型，并且具有電池殼11內(nèi)部是中空的并且基本上柱形的，通過卷繞被分層插入隔膜23的一對帶狀正極21和帶狀負(fù)極22獲得的卷繞電極體20。電池殼11由利用鎳(Ni)電鍍的鐵(Fe)構(gòu)造而成，其一端部閉合并且另一端部打開。電解質(zhì)溶液作為電解質(zhì)被注入到電池殼11中，并且滲透到正極21、負(fù)極22和隔膜23中。此外，一對絕緣體板12和13布置為垂直于卷繞的外圍表面以插入卷繞的電極體20。

通過模鍛經(jīng)由敞開的密封墊圈17將電池蓋14、設(shè)置在電池蓋14中的安全閥機(jī)構(gòu)15、以及正溫度系數(shù)(PTC)元件16附接至電池殼11的敞開端部分。從而，電池殼11的內(nèi)部被密封。例如，電池蓋14由類似于電池殼11的物質(zhì)配置而成。安全閥機(jī)構(gòu)15電連接至電池蓋14并且在由于內(nèi)部短路、從外部加熱等導(dǎo)致電池的內(nèi)部壓力不小于某一特定值的這種情況下，圓盤板15A被設(shè)置為反向以便切斷電池蓋14與卷繞電極體20之間的電氣連接。例如，敞開的密封墊圈17由絕緣材料配置并且其表面涂覆有瀝青。

例如，通過卷繞電極體20的中心，插入中心柱24。由鋁(Al)等制成的正極引線25連接至卷繞電極體20的正極21，并且由鎳等制成的負(fù)極引線26連接至負(fù)極22。正極引線25被焊接至電連接至電池蓋14的安全閥機(jī)構(gòu)15，并且負(fù)極引線26被焊接至電連接至此的電池殼11。

在根據(jù)第二實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池中，完全充電狀態(tài)下每對正極21和負(fù)極22的開路電壓(即，電池電壓)可以是4.2V以下，或者可被設(shè)計(jì)成在高于4.2V的范圍內(nèi)，優(yōu)選地，4.3V以上且5.0V以下，并且更優(yōu)選地，4.35V以上且4.60V以下。當(dāng)電池電壓被設(shè)置在這種范圍內(nèi)時(shí)，可以獲得高能量密度并且顯著呈現(xiàn)提高循環(huán)特性的效果。

以下參考圖3將依次描述非水電解質(zhì)二次電池的正極21、負(fù)極22、隔膜23和電解質(zhì)溶液。

(正極)

例如，正極21具有其中正極活性物質(zhì)層21B被設(shè)置在正極集電體21A的兩側(cè)的結(jié)構(gòu)。此外，盡管未示出，但是正極活性物質(zhì)層21B僅可設(shè)置在正極集電體21A的一側(cè)。正極集電體21A由金屬箔制成，例如，鋁箔、鎳箔或者不銹鋼箔片。正極活性物質(zhì)層21B包含可以嵌入和脫嵌的正極活性物質(zhì)，例如，鋰(Li)用作電極反應(yīng)物。根據(jù)需要，正極活性物質(zhì)層21B可進(jìn)一步包括添加劑。作為添加劑，例如，可以使用導(dǎo)電物質(zhì)和粘合劑中的至少一種。

(正極活性物質(zhì))

正極活性物質(zhì)是根據(jù)上述第一實(shí)施方式或者其變形例的正極活性物質(zhì)。然而，在第二實(shí)施方式中，如下確定次級粒子2的平均粒徑。首先，市場上可買到的來自HITACHI的離子銑削系統(tǒng)E-3500被用于形成正極21的橫截面。除了從橫截面的SEM圖像中隨機(jī)選擇次級粒子2之外，次級粒子2的平均粒徑以與第一實(shí)施方式相同的方式被確定。此外，在第二實(shí)施方式中，如下確定核心粒子3的平均粒徑。首先，市場上可買到的來自HITACHI的離子銑削系統(tǒng)E-3500被用于形成正極21的橫截面。除了從橫截面的SEM圖像中隨機(jī)選擇核心粒子3之外，核心粒子3的平均粒徑以與第一實(shí)施方式相同的方式被確定。

(粘合劑)

作為粘合物質(zhì)，例如，使用從樹脂物質(zhì)中選擇的至少一種，諸如，聚偏氟乙烯(PVdF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯腈(PAN)、丁苯橡膠(SBR)、和羧甲基纖維素(CMC)、以及包含這種樹脂物質(zhì)作為主要成分的共聚物。(導(dǎo)電物質(zhì))

作為導(dǎo)電物質(zhì)，例如，使用諸如石墨、碳黑或者科琴黑的碳物質(zhì)，并且在組合物中使用它們中的一個(gè)或兩個(gè)或更多個(gè)。此外，除了碳物質(zhì)之外，還可以使用任何金屬物質(zhì)或者導(dǎo)電聚合物物質(zhì)，該導(dǎo)電聚合物物質(zhì)是具有傳導(dǎo)性的物質(zhì)。

(負(fù)極)

例如，負(fù)極22具有負(fù)極活性物質(zhì)層22B被設(shè)置在負(fù)極集電體22A的兩側(cè)的結(jié)構(gòu)。此外，負(fù)極活性物質(zhì)層22B僅可設(shè)置在負(fù)極集電體22A的一側(cè)，這在任何附圖中都未示出。負(fù)極集電體22A由金屬箔制成，例如，銅箔、鎳箔或者不銹鋼箔片。

負(fù)極活性物質(zhì)層22B包括可以嵌入和脫嵌鋰的作為負(fù)極活性物質(zhì)的的一個(gè)或兩個(gè)或更多個(gè)負(fù)極活性物質(zhì)。根據(jù)需要，負(fù)極活性物質(zhì)層22B可進(jìn)一步包括諸如粘合劑的添加劑。

此外，在根據(jù)第二實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池中，可以嵌入和脫嵌鋰的負(fù)極物質(zhì)的電化當(dāng)量大于正極21的電化當(dāng)量，并且在充電期間負(fù)極22中不沉淀金屬鋰。

作為可以嵌入和脫嵌鋰的負(fù)極物質(zhì)，使用可以能夠嵌入和脫嵌的物質(zhì)(例如鋰)，并且包含金屬元素和類金屬元素中的至少一種作為組成元素。在此，包括這種負(fù)極物質(zhì)的負(fù)極22被稱為基于合金的負(fù)極。這是因?yàn)槔眠@種物質(zhì)可獲得高能量密度。這種物質(zhì)優(yōu)選地與碳物質(zhì)一起使用，因?yàn)榭梢垣@得高能量密度以及優(yōu)良的循環(huán)特性。負(fù)極物質(zhì)可以是金屬元素或半金屬元素的單質(zhì)、合金或化合物，或可至少部分地包含金屬元素或半金屬元素的單質(zhì)、合金或化合物的一種或多種的相(phase)。應(yīng)注意，在本公開內(nèi)容中，合金包括形成有兩種或更多種金屬元素的物質(zhì)以及包含一種或更多種金屬元素和一種或更多種半金屬元素的物質(zhì)。進(jìn)一步地，合金可包含非金屬元素。其結(jié)構(gòu)的實(shí)例包括固溶體、共熔體(共熔混合物)和金屬間化合物或者其兩種或更多種共存的物質(zhì)。

該負(fù)極物質(zhì)中包含的金屬元素或半金屬元素的實(shí)例包括鎂(Mg)、硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In)、硅(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)、鉍(Bi)、鎘(Cd)、銀(Ag)、鋅(Zn)、鉿(Hf)、鋯(Zr)、釔(Y)、鈀(Pd)和鉑(Pt)。這些物質(zhì)可以是晶體或非晶體。

例如，優(yōu)選地使用包含短循環(huán)表中的4B族的金屬元素或半金屬元素作為組成元素的物質(zhì)作為負(fù)極活性物質(zhì)。更優(yōu)選地使用包括硅(Si)和錫(Sn)中的至少一種作為組成元素的物質(zhì)。這是因?yàn)楣?Si)和錫(Sn)都具有高的嵌入和脫嵌鋰(Li)的能力，以致可獲得高能量密度。

錫(Sn)的合金的實(shí)例包括包含除了錫(Sn)之外的作為第二組成元素的合金，這些合金選自由以下組成的組合中的至少一種：硅(Si)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鐵(Fe)、鈷(Co)、錳(Mn)、鋅(Zn)、銦(In)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鍺(Ge)、鉍(Bi)、銻(Sb)和鉻(Cr)。硅(Si)的合金的實(shí)例包括包含除了硅(Si)作為第二組成元素之外的合金，這些合金選自由以下組成的組合中的至少一種：錫(Sn)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鐵(Fe)、鈷(Co)、錳(Mn)、鋅(Zn)、銦(In)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鍺(Ge)、鉍(Bi)、銻(Sb)和鉻(Cr)。

錫(Sn)的化合物或者硅(Si)的化合物的實(shí)例包括包含氧(O)或者碳(C)的化合物，該化合物可包含除了錫(Sn)或者硅(Si)之外的任何上述第二組成元素。錫(Sn)的化合物的具體實(shí)例包括由SiO_v(0.2<v<1.4)表示的氧化硅。

例如，能夠嵌入和脫嵌鋰的負(fù)極物質(zhì)的實(shí)例包括碳物質(zhì)，諸如，難石墨化碳、易石墨化碳、石墨、熱降解碳、焦炭、玻璃碳、有機(jī)聚合物的燒結(jié)坯體、碳纖維和活性炭。作為石墨，優(yōu)選地使用經(jīng)受了球化處理的天然石墨或者具有基本上球形的人造石墨。作為人造石墨，優(yōu)選的是通過使中間相炭微球(MCMB)石墨化獲得的人造石墨或者通過使焦炭原物質(zhì)石墨化并粉化獲得的人造石墨。其中，焦炭包括瀝青焦炭、針狀焦炭、石油焦炭等。有機(jī)聚合物的燒結(jié)坯體是通過以合適溫度煅燒諸如酚醛樹脂和呋喃樹脂的聚合物物質(zhì)獲得的碳，并且這些中的一些被分為難石墨化碳或者易石墨化碳。此外，聚合物物質(zhì)包括聚乙炔、聚吡咯等。優(yōu)選的是這些碳物質(zhì)，充電或放電中出現(xiàn)的晶體結(jié)合的變化非常小并且可以達(dá)到高充電/放電容量以及良好的循環(huán)特性。具體地，優(yōu)選的具有大電化當(dāng)量并且可以達(dá)到高能量密度的石墨。此外，優(yōu)選的是可以達(dá)到優(yōu)良特性的難石墨化碳。此外，優(yōu)選的是充電/放電電勢低石墨，具體地，接近于充電/放電電勢中的金屬鋰，因?yàn)樗梢匀菀椎貙?shí)現(xiàn)電池的高能量密度。

作為可以嵌入和脫嵌鋰的負(fù)極物質(zhì)，可以另外舉例說明其他金屬化合物或者聚合物物質(zhì)。其他金屬化合物的實(shí)例包括：氧化物，諸如，MnO₂、V₂O₅和V₆O₁₃；硫化物，諸如，NiS和MoS；或氮化鋰，諸如，LiN₃。聚合物物質(zhì)的實(shí)例包括聚乙炔、聚苯胺和聚吡咯。

通常，碳物質(zhì)被用作鋰離子二次電池的負(fù)極活性物質(zhì)。由于最近電子裝置的多功能性，功率消耗明顯增加，并且愈加需求大容量的二次電池。然而，在不久的將來，簡單使用碳物質(zhì)將難以滿足此種需求。因此，正在積極開發(fā)包含錫基的物質(zhì)或者硅基的物質(zhì)(具有比碳物質(zhì)更高容量的物質(zhì))的負(fù)極活性物質(zhì)。然而，通常，包含錫基的物質(zhì)或者硅基的物質(zhì)的負(fù)極活性物質(zhì)在首次充電期間具有高不可逆容量。因此，為了利用負(fù)極活性物質(zhì)的大容量特性，負(fù)極活性物質(zhì)優(yōu)選地與具有大容量和合適的不可逆容量的正極活性物質(zhì)結(jié)合使用。作為正極活性物質(zhì)，包括第一正極活性物質(zhì)和第二正極活性物質(zhì)的上述正極活性物質(zhì)是合適的。即，優(yōu)選地結(jié)合使用包含硅(Si)和錫(Sn)中至少一種的負(fù)極活性物質(zhì)以及包括第一正極活性物質(zhì)和第二正極活性物質(zhì)的上述正極活性物質(zhì)。

(粘合劑)

作為粘合劑，例如，使用從樹脂物質(zhì)中選擇的至少一種，諸如，聚偏氟乙烯(PVdF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯腈(PAN)、丁苯橡膠(SBR)、和羧甲基纖維素(CMC)、以及包含這種樹脂物質(zhì)作為主要組成的共聚物。

(隔膜)

隔膜23將正極21和負(fù)極22分離，防止由于兩個(gè)電極接觸導(dǎo)致的電流短路，并且允許鋰離子通過。例如，隔膜23包括由包含聚四氟乙烯、聚丙烯或聚乙烯的合成樹脂制成的多孔膜或者由陶瓷制成的多孔膜，并且可具有兩個(gè)或更多個(gè)這種多孔膜被層壓的結(jié)構(gòu)。其中，優(yōu)選的是由聚烯烴制成的多孔膜，因?yàn)樗哂辛己玫亩搪贩乐剐Ч⑶铱梢愿鶕?jù)停機(jī)效應(yīng)提高電池的安全性。具體地，優(yōu)選的是聚乙烯作為隔膜23的物質(zhì)，因?yàn)樗?00℃以上且160℃以下的范圍內(nèi)可以具有停機(jī)效應(yīng)并且具有優(yōu)良的電化穩(wěn)定性。此外，優(yōu)選的是聚丙烯。另外，只要樹脂具有化學(xué)穩(wěn)定性，就可以與聚乙烯或者聚丙烯用在共聚合或者混和中。

(電解質(zhì)溶液)

隔膜23由液體形式的電解質(zhì)的電解質(zhì)溶液浸漬。電解質(zhì)溶液包含溶劑和溶解在該溶劑中的電解質(zhì)鹽。為了提高電池特性，電解質(zhì)溶液可包括已知的添加劑。

作為溶劑，可以使用諸如碳酸亞乙酯和碳酸丙烯酯的環(huán)狀碳酸酯并且優(yōu)選的是使用碳酸亞乙酯和碳酸丙烯酯中的一個(gè)，具體地，這兩者的混合物。這是因?yàn)榭筛纳蒲h(huán)特性。

除了這些環(huán)狀碳酸酯之外，作為溶劑，優(yōu)選的是諸如碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和碳酸甲丙酯的開鏈碳酸酯用作這些的混合物。這是因?yàn)槟軌蜻_(dá)到高的離子導(dǎo)電性。

此外，溶劑優(yōu)選包含2,4-二氟苯甲醚和/或碳酸亞乙烯酯。這是因?yàn)?,4-二氟苯甲醚可以提高放電容量，并且碳酸亞乙烯酯可以改善循環(huán)特性。因此，優(yōu)選的使這些混合使用，因?yàn)榭梢愿纳品烹娙萘亢脱h(huán)特性。

除了這些之外，溶劑的實(shí)例包括丁二醇碳酸酯、γ-丁內(nèi)酯、γ-戊內(nèi)酯、1,2-乙二醇二甲醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、1,3-二氧戊烷、4-甲基-1,3-二氧戊烷、乙酸甲酯、丙酸甲酯、乙腈、戊二腈、己二腈、甲氧基乙腈、3-甲氧基丙腈、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基惡唑烷酮、N,N-二甲基咪唑烷酮、硝基甲烷、硝基乙烷、環(huán)砜烷、二甲亞砜和磷酸三甲酯。

此外，有時(shí)優(yōu)選的是通過為這些非水溶劑中的任何一個(gè)的氫氣的至少一部分替換氟而獲得的化合物，因?yàn)楦鶕?jù)用作組合物的電極的種類有時(shí)可以改善電極反應(yīng)的可逆性。

例如，電解質(zhì)鹽的實(shí)例包括僅可以使用它們中的一種并且可混合使用它們中的兩種或更多種。鋰鹽的實(shí)例包括LiPF₆、LiBF₄、LiAsF₆、LiClO₄、LiB(C₆H₅)₄、LiCH₃SO₃、LiCF₃SO₃、LiN(SO₂CF₃)₂、LiC(SO₂CF₃)₃、LiAlCl₄、LiSiF₆、LiCl、二氟[草酸-O,O']硼酸鋰、雙草酸硼酸鋰和LiBr。最主要的是，LiPF₆優(yōu)選的能夠達(dá)到高離子導(dǎo)電性并且改善循環(huán)特性。

在具有上述配置的非水電解質(zhì)二次電池中，當(dāng)執(zhí)行充電時(shí)，例如，鋰離子通過電解質(zhì)溶液從正極活性物質(zhì)層21B脫嵌，并且嵌入到負(fù)極活性物質(zhì)層22B中。此外，當(dāng)執(zhí)行放電時(shí)，例如，鋰離子通過電解質(zhì)溶液從負(fù)極活性物質(zhì)層22B脫嵌并且嵌入到正極活性物質(zhì)層21B中。

[電池的制造方法]

以下將示出根據(jù)本技術(shù)的第二實(shí)施方式用于制造非水電解質(zhì)電解質(zhì)二次電池的方法的實(shí)例。

首先，例如，通過混合正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電物質(zhì)和粘合劑制備正極混合物，并且通過將正極混合物分散到諸如N-甲基-2-吡咯烷酮的溶劑中生產(chǎn)膏狀正極混合漿體。接下來，正極混合漿體涂覆于正極集電體21A上，干燥溶劑，并且利用滾壓機(jī)器等壓縮塑模干燥的混合物，以致形成正極活性物質(zhì)層21B并且形成正極21。

進(jìn)一步地，例如，通過混合負(fù)極活性物質(zhì)和粘合劑生產(chǎn)負(fù)極混合物，并且通過將該負(fù)極混合物分散在諸如N-甲基-2-吡咯烷酮的溶劑中制備膏狀負(fù)極混合漿體。接下來，負(fù)極混合漿體涂覆于負(fù)極集電體21A上，干燥溶劑，并且利用滾壓機(jī)器等壓縮塑模干燥的混合物，以致形成負(fù)極活性物質(zhì)層22B并且生產(chǎn)負(fù)極22。

接下來，通過焊接等將正極引線25附接至正極集電體21A，并且通過焊接等將負(fù)極引線26附接至負(fù)極集電體22A。接下來，正極21和負(fù)極22經(jīng)由隔膜23卷繞。接下來，將正極引線25的頂部焊接至安全閥機(jī)構(gòu)15，負(fù)極引線26的頂部焊接至電池殼11，并且卷繞的正極21和負(fù)極22插入一對絕緣體板12與13之間并包含在電池殼11內(nèi)部。接下來，在正極21和負(fù)極22包含在電池殼11內(nèi)部之后，電解質(zhì)溶液被注入到電池殼11中以浸漬隔膜23。接下來，電池蓋14、安全閥機(jī)構(gòu)15和正溫度系數(shù)元件16通過經(jīng)由敞開的密封墊圈17鍛造來固定至電池殼11的敞開的端部。從而，獲得圖3中示出的二次電池。

<3.第三實(shí)施方式>

[電池的配置]

圖4是示出了根據(jù)本技術(shù)的第三實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池的配置實(shí)例的分解透視圖。非水電解質(zhì)二次電池是所謂的扁電池，其中，正極引線31和負(fù)極引線32附接至的卷繞電極體30被容納在薄膜狀的封裝構(gòu)件40內(nèi)部，并且能夠?qū)崿F(xiàn)既小又輕又薄的電池。

例如，正極引線31和負(fù)極引線32的每一個(gè)沿著相同方向從封裝構(gòu)件40的內(nèi)部引出至外部。例如，正極引線31和負(fù)極引線32分別使用例如金屬物質(zhì)(諸如鋁、銅、鎳或不銹鋼)以薄板形式或網(wǎng)狀形式形成。

例如，封裝構(gòu)件40的每一個(gè)由通過以此順序粘貼尼龍薄膜、鋁箔和聚乙烯薄膜獲得的矩形鋁復(fù)合薄膜配置。例如，封裝構(gòu)件40的每一個(gè)被布置為使得其聚乙烯薄膜側(cè)面對卷繞電極體30，并且它們的外緣部分通過熔融或者利用膠粘劑彼此粘附。粘附薄膜41被插入在封裝構(gòu)件40與正極引線31與負(fù)極引線32之間以防止空氣侵入。粘附薄膜41由關(guān)于正極引線31和負(fù)極引線32具有粘合的物質(zhì)配置，例如，該物質(zhì)是聚烯烴樹脂，諸如，聚乙烯、聚丙烯、改性的聚乙烯和改性的聚丙烯。

應(yīng)注意，封裝構(gòu)件40的金屬層也可以使用具有其他層壓結(jié)構(gòu)的層壓膜、或者諸如聚丙烯的聚合物膜或金屬膜代替上述鋁層壓膜來形成。

圖5示出了沿著圖4中示出的卷繞電極體30的V-V線的截面結(jié)構(gòu)。該卷繞電極體30是通過利用插入其間的隔膜35和電解質(zhì)層36層壓正極33和負(fù)極34并且卷繞該層壓物質(zhì)進(jìn)行制備，并且通過保護(hù)帶37保護(hù)其最外面的外圍部分。

正極33具有正極活性物質(zhì)層33B被設(shè)置在正極集電體33A的一側(cè)或兩側(cè)上的結(jié)構(gòu)。負(fù)極34具有負(fù)極活性物質(zhì)層34B被設(shè)置在負(fù)極集電體34A的一側(cè)或兩側(cè)上的結(jié)構(gòu)，并且負(fù)極活性物質(zhì)層34B被布置為以便面向正極活性物質(zhì)層33B。正極集電體33A、正極活性物質(zhì)層33B、負(fù)極集電體34A、負(fù)極活性物質(zhì)層34B和隔膜35的配置分別與第二實(shí)施方式中的正極集電體21A、正極活性物質(zhì)層21B、負(fù)極集電體22A、負(fù)極活性物質(zhì)層22B和隔膜23的配置相似。

電解質(zhì)層36包含電解質(zhì)溶液以及是保持電解質(zhì)溶液的保持體的聚合物，并且以所謂的凝膠形式。凝膠形式的電解質(zhì)層36優(yōu)選為能夠達(dá)到高離子導(dǎo)電性并且防止電池泄漏。電解質(zhì)溶液的組成與根據(jù)第二實(shí)施方式的二次電池的組成相似。例如，聚合物的實(shí)例包括聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯和聚六氟丙烯的共聚物、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚氧化乙烯、聚環(huán)氧丙烷、聚磷腈、聚硅氧烷、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、苯乙烯-丁二烯橡膠、丁腈橡膠、聚苯乙烯和聚碳酸酯。具體地，考慮到電化穩(wěn)定性，優(yōu)選的是聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、聚六氟丙烯或者聚氧化乙烯。

[電池的制造方法]

以下將示出根據(jù)本技術(shù)的第三實(shí)施方式用于制造非水電解質(zhì)電解質(zhì)二次電池的方法的實(shí)例。

包括溶劑、電解質(zhì)鹽、聚合物和混合溶劑的前驅(qū)體溶液被涂覆于正極33和負(fù)極34中的每一個(gè)的表面上，然后將混合溶劑蒸發(fā)掉以形成電解質(zhì)層36。然后，利用介于其間的隔膜35層壓其上各自形成有電解質(zhì)層36的正極33和負(fù)極34以形成層壓物質(zhì)，然后將層壓物質(zhì)沿其縱向方向卷繞，并將保護(hù)帶37粘附至最外面的外圍部分以形成卷繞電極體30。最后，例如，將卷繞電極體30插入封裝構(gòu)件40之間，并且通過熱熔合等將封裝構(gòu)件40的外邊緣部相互粘附，從而將卷繞電極體30圍繞在封裝構(gòu)件40中。在這種情況下，在正極引線31和負(fù)極引線32與封裝構(gòu)件40之間插入接觸膜41。因此，獲得圖4和圖5中示出的二次電池。

可替代地，二次電池可如下生產(chǎn)。首先，以上述方式生產(chǎn)正極33和負(fù)極34，并將正極引線31和負(fù)極引線32分別附接至正極33和負(fù)極34。此后，利用介于其間的隔膜35層壓正極33和負(fù)極34，該層壓物質(zhì)被卷繞，并將保護(hù)帶37粘附至最外面的外圍部分，從而形成作為卷繞電極體30的前體的卷繞體。接下來，卷繞體被插入在封裝構(gòu)件40之間，通過熱熔合將除了一側(cè)之外的外面外圍部分彼此粘附形成為袋狀，并且卷繞電極體30被容納在封裝構(gòu)件40的內(nèi)部中。隨后，制備包括溶劑、電解質(zhì)鹽、作為聚合物的原物質(zhì)的單體、聚合引發(fā)劑、以及諸如聚合抑制劑的其他物質(zhì)的電解質(zhì)復(fù)合物，并將其注入封裝構(gòu)件40的內(nèi)部中。

接下來，封裝構(gòu)件40的敞開部分在真空氣氛下經(jīng)受熱熔合以在電解質(zhì)復(fù)合物注入到封裝構(gòu)件40的內(nèi)部中之后被密封。接下來，施加熱使得單體被聚合為聚合物，形成為凝膠式電解質(zhì)層36。如上所述，獲得圖5中示出的二次電池。

<4.第四實(shí)施方式>

[電池的配置]

圖6是示出了根據(jù)本技術(shù)的第四實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池的配置實(shí)例的分解透視圖。如圖6所示，在非水電解質(zhì)二次電池中，正極引線73和負(fù)極引線74附接至的電池元件71被容納在類似薄膜的封裝構(gòu)件72的內(nèi)部，并且能夠?qū)崿F(xiàn)既小又輕又薄的電池。

例如，正極引線73和負(fù)極引線74的每一個(gè)沿著相同方向從封裝構(gòu)件72的內(nèi)部引出至外部。

圖7是示出了電池元件71的外部的實(shí)例的透視圖。圖8是示出了電池元件71的配置實(shí)例的截面圖。如圖7和圖8所示，電池元件71是其中正極81和負(fù)極82通過隔膜83被層壓的層壓電極體并且與第二實(shí)施方式相似的電解質(zhì)溶液被浸漬到電池元件71中。

例如，正極81具有正極活性物質(zhì)層81B被設(shè)置在具有一對側(cè)面的正極集電體81A的兩側(cè)上的結(jié)構(gòu)。如圖9所示，正極81包括矩形電極部分以及從電極部分的一側(cè)延伸的集電體暴露部分81C。在集電體暴露部分81C中，不設(shè)置正極活性物質(zhì)層81B并且暴露正極集電體81A。集電體暴露部分81C電連接于正極引線73。此外，盡管未示出，包括正極活性物質(zhì)層81B的區(qū)域可以僅在正極集電體81A的一側(cè)。

例如，負(fù)極82具有負(fù)極活性物質(zhì)層82B被設(shè)置在具有一對側(cè)面的負(fù)極集電體82A的兩側(cè)的結(jié)構(gòu)。此外，如圖10所示，負(fù)極82包括矩形電極部分以及從電極部分的一側(cè)延伸的集電體暴露部分82C。在集電體暴露部分82C中，不設(shè)置負(fù)極活性物質(zhì)層82B并且暴露負(fù)極集電體82A。集電體暴露部分82C電連接至負(fù)極引線74。此外，盡管未示出，包括負(fù)極活性物質(zhì)層82B的區(qū)域可以僅在負(fù)極集電體82A的一側(cè)。

如圖11所示，隔膜83具有諸如矩形的形狀。

正極集電體81A、正極活性物質(zhì)層81B、負(fù)極集電體82A、負(fù)極活性物質(zhì)層82B以及隔膜83的物質(zhì)與上述第二實(shí)施方式中的正極集電體21A、正極活性物質(zhì)層21B、負(fù)極集電體22A、負(fù)極活性物質(zhì)層22B和隔膜23的物質(zhì)相似。

[制造電池的方法]

例如，如下可以制造如上所述的配置的非水電解質(zhì)二次電池。

(生產(chǎn)正極)

如下生產(chǎn)正極81。首先，例如，混合正極活性物質(zhì)、粘合劑和導(dǎo)電輔助劑以制備正極混合物。將正極混合物分散在諸如N-甲基吡咯烷酮的有機(jī)溶劑中以制備膏狀正極混合漿體。接下來，漿體被涂覆在正極集電體81A的兩側(cè)，干燥，然后按壓以形成正極活性物質(zhì)層81B。然后，產(chǎn)生物切成圖9中示出的形狀并且獲得正極81。

(生產(chǎn)負(fù)極)

如下生產(chǎn)負(fù)極82。首先，例如，混合負(fù)極活性物質(zhì)、粘合劑和導(dǎo)電輔助劑以生產(chǎn)負(fù)極混合物。將負(fù)極混合物分散在諸如N-甲基吡咯烷酮的有機(jī)溶劑中以制備膏狀負(fù)極混合漿體。接下來，漿體被涂覆在負(fù)極集電體82A的兩側(cè)，干燥，然后按壓以形成負(fù)極活性物質(zhì)層82B。然后，產(chǎn)生物切成圖10中示出的形狀并且獲得負(fù)極82。

(生產(chǎn)電池元件)

如下生產(chǎn)電池元件71。首先，多微孔聚丙烯薄膜被切成圖11中示出的形狀并且生產(chǎn)隔膜83。接下來，例如，如上所述獲得的多個(gè)陰極82、正極81和隔膜83以如圖8所示的負(fù)極82、隔膜83、正極81、...、正極81、隔膜83、負(fù)極82的順序被層壓以生產(chǎn)電池元件71。

接下來，將正極81的集電體暴露部分82C焊接至正極引線73。類似地，將負(fù)極82的集電體暴露部分82C焊接至負(fù)極引線74。接下來，在電解質(zhì)溶液浸漬到電池元件71中之后，電池元件71插入封裝構(gòu)件72之間，并且封裝構(gòu)件72的外面外周部分通過熱焊接和圍繞彼此粘附。在這種情況下，正極引線73和負(fù)極引線74通過熱熔合部分延伸至封裝構(gòu)件72的外部，并且設(shè)置為正極端子和負(fù)極端子。以這種方式，獲得目標(biāo)非水電解質(zhì)二次電池。

[變形例]

接下來，將描述本技術(shù)的第四實(shí)施方式的變形例。根據(jù)變形例的非水電解質(zhì)二次電池與第四實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池不同之處在于代替電解質(zhì)溶液使用凝膠狀的電解質(zhì)層。此外，與上述第四實(shí)施方式相同的部分利用相同參考符號表示，并且將省略其描述。

[電池的配置]

圖12是示出了根據(jù)本技術(shù)的第四實(shí)施方式的變形例的非水電解質(zhì)二次電池中使用的電池元件的配置實(shí)例的截面圖。電池元件85包括通過隔膜83以及電解質(zhì)層84層壓的正極81和負(fù)極82。

電解質(zhì)層84包括根據(jù)第一實(shí)施方式的電解質(zhì)溶液以及用作保持電解質(zhì)溶液的保持體的聚合物并且以所謂的凝膠形式。優(yōu)選的是凝膠形式的電解質(zhì)層84，因?yàn)槠淇梢垣@得高離子導(dǎo)電性并且防止電池泄漏。聚合物的配置與根據(jù)第三實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池的配置相同。

[制造電池的方法]

例如，如下可以制造如上所述配置的非水電解質(zhì)二次電池。

首先，包括溶劑、電解質(zhì)鹽、聚合物和混合溶劑的前驅(qū)體溶液被涂覆于正極81和負(fù)極82中的每一個(gè)，然后將混合溶劑蒸發(fā)以形成電解質(zhì)層84。除了使用各自具有形成在其上的電解質(zhì)層84的正極81和負(fù)極82之外，隨后的過程與上述第四實(shí)施方式的過程相似，并且因此可以獲得非水電解質(zhì)二次電池。

<5.第五實(shí)施方式>

在第五實(shí)施方式中，將描述包括根據(jù)第二實(shí)施方式至第四實(shí)施方式中的任一個(gè)的非水電解質(zhì)二次電池的電池組和電子裝置。

以下將參考圖13描述根據(jù)本技術(shù)的第五實(shí)施方式的電池組300和電子裝置400的配置實(shí)例。電子裝置400包括電子裝置主體的電子電路401和電池組300。電池組300通過正極端子331a和負(fù)極端子331b電連接至電子電路401。例如，電子裝置400具有其中電池組300是通過用戶可拆卸的配置。然而，電子裝置400的配置不限于此，并且可以使用其中電池組300植入電子裝置400中的配置，以致用戶不能從電子裝置400去除電池組300。

當(dāng)電池組300充電時(shí)，電池組300的正極端子331a和負(fù)極端子331b分別連接至充電器(未示出)的正極端子和負(fù)極端子。另一方面，當(dāng)電池組300放電(當(dāng)使用電子裝置400時(shí))時(shí)，電池組300的正極端子331a和負(fù)極端子331b分別連接至電子電路401的正極端子和負(fù)極端子。

電子裝置400的實(shí)例包括筆記本式個(gè)人計(jì)算機(jī)、平板電腦、移動電話(例如，智能電話)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、成像裝置(例如，數(shù)碼相機(jī)和數(shù)字視頻照相機(jī))、音頻裝置(例如，便攜式音頻播放器)、游戲裝置、無繩電話擴(kuò)展單元、電子書、電子辭典、收音機(jī)、頭戴耳機(jī)、導(dǎo)航系統(tǒng)、存儲卡、起搏器、助聽器、電動工具、電動刮胡刀、電冰箱、空調(diào)、電視、立體聲系統(tǒng)、熱水器、微波爐、洗碗機(jī)、洗衣機(jī)、干燥器、照明裝置、玩具、醫(yī)療器械、機(jī)器人、負(fù)載調(diào)節(jié)器、交通燈，并且本技術(shù)不限于此。

(電子電路)

例如，電子電路401包括CPU、外圍邏輯單元、接口單元和存儲單元，并且控制整個(gè)電子裝置400。

(電池組)

電池組300包括組裝電池301以及充電和放電電路302。組裝電池301包括串聯(lián)和/或并聯(lián)連接的多個(gè)二次電池301a。例如，多個(gè)二次電池301a以n個(gè)并聯(lián)m個(gè)串聯(lián)(n和m是正整數(shù))連接。此外，圖13示出了以2個(gè)并聯(lián)3個(gè)串聯(lián)(2P3S)連接的六個(gè)二次電池301a的實(shí)例。作為二次電池301a，使用根據(jù)第二實(shí)施方式至第四實(shí)施方式中任一個(gè)的非水電解質(zhì)二次電池。

當(dāng)執(zhí)行充電時(shí)，充電和放電電路302控制組裝電池301的充電。另一方面，當(dāng)執(zhí)行放電(即，當(dāng)使用電子裝置400時(shí))時(shí)，充電和放電電路302控制電子裝置400的放電。

<6.第六實(shí)施方式>

在第六實(shí)施方式中，將描述其中電力存儲裝置中包括根據(jù)第二實(shí)施方式至第四實(shí)施方式中的任一個(gè)的非水電解質(zhì)二次電池的電力存儲系統(tǒng)。電力存儲系統(tǒng)可以是使用電力的任何系統(tǒng)并且還包括簡單的電力裝置。例如，電力系統(tǒng)包括智能電網(wǎng)、家庭能源管理系統(tǒng)(HEMS)和車輛，并且可以存儲電力。

[電力存儲系統(tǒng)的配置]

以下將參考圖14描述根據(jù)第六實(shí)施方式的電力存儲系統(tǒng)(電力系統(tǒng))100的配置實(shí)例。電力存儲系統(tǒng)100用于住宅，并且經(jīng)由電力網(wǎng)絡(luò)109、信息網(wǎng)絡(luò)112、智能電表107、電力樞紐(power hub)108等將電力從集中電力系統(tǒng)102(包括火力發(fā)電102a、核能發(fā)電102b、水力發(fā)電102c等)供應(yīng)至電力存儲裝置103。進(jìn)一步地，將電力從諸如家用發(fā)電裝置104的獨(dú)立電源供應(yīng)至電力存儲裝置103。存儲供應(yīng)至電力存儲裝置103的電力，并且利用電力存儲裝置103來饋送用于住宅101中的電力。相同的電力存儲系統(tǒng)不但可用于住宅101中，而且還可用于建筑物中。

住宅101設(shè)置有家庭發(fā)電裝置104、電力消耗裝置105、電力存儲裝置103、控制每個(gè)裝置的控制裝置110、智能電表107、電力樞紐108和獲取各種信息的傳感器111。裝置通過電力網(wǎng)絡(luò)109和信息網(wǎng)絡(luò)112彼此連接。使用太陽能電池、燃料電池等作為家庭發(fā)電裝置104，并將產(chǎn)生的電力供應(yīng)至電力消耗裝置105和/或電力存儲裝置103。電力消耗裝置105的實(shí)例包括電冰箱105a、空調(diào)105b、電視接收器105c、浴具105d等。電力消耗裝置105的實(shí)例進(jìn)一步包括電動車輛106，諸如電動汽車106a、混合動力汽車106b或摩托車106c。

電力存儲裝置103包括根據(jù)本技術(shù)的第二實(shí)施方式至第四實(shí)施方式中的任一個(gè)的非水電解質(zhì)二次電池。智能電表107的功能包括測量所使用的商業(yè)電力量并將所測量的使用量發(fā)送至電力公司。電力網(wǎng)絡(luò)109可以是DC電源、AC電源和非接觸電源中的任何一種或多種。

各種傳感器111的實(shí)例包括運(yùn)動傳感器、亮度傳感器、物體檢測傳感器、電力消耗傳感器、振動傳感器、觸摸傳感器、溫度傳感器、紅外傳感器等。各種傳感器111獲得的信息被發(fā)送至控制裝置110。利用來自傳感器111的信息，獲得氣候條件和人物條件等，并自動控制電力消耗裝置105，以使能量消耗最小化。進(jìn)一步地，例如，控制裝置110可經(jīng)由因特網(wǎng)將關(guān)于住宅101的信息發(fā)送至外部電力公司。

電力樞紐108執(zhí)行諸如將電力線進(jìn)行分支和DC/AC轉(zhuǎn)換的處理。連接至控制裝置110的信息網(wǎng)絡(luò)112的通信方案的實(shí)例包括使用諸如UART(通用異步接收器/發(fā)送器)的通信接口的方法，以及使用根據(jù)諸如藍(lán)牙(注冊商標(biāo))、ZigBee或Wi-Fi的無線通信標(biāo)準(zhǔn)的傳感器網(wǎng)絡(luò)的方法。藍(lán)牙(注冊商標(biāo))方案可應(yīng)用于多媒體通信，并且可執(zhí)行一對多連接通信。ZigBee使用IEEE(電氣與電子工程師學(xué)會)802.15.4的物理層。IEEE802.15.4是被稱為PAN(個(gè)人局域網(wǎng))或W(無線)PAN的近場無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的名稱。

控制裝置110連接至外部服務(wù)器113。服務(wù)器113可由住宅101、電力公司和服務(wù)供應(yīng)商中的任一個(gè)來管理。由服務(wù)器113發(fā)送或接收的信息的實(shí)例包括電力消耗信息、生活模式信息、電費(fèi)、氣候信息、自然災(zāi)害信息和關(guān)于電力交易的信息。這種信息可由住宅中的電力消耗裝置(例如，電視接收器)來發(fā)送和接收，或者可由住宅外面的裝置(例如，移動電話)來發(fā)送和接收。進(jìn)一步地，這種信息可顯示在具有顯示功能的裝置上，諸如，電視接收器、移動電話或PDA(個(gè)人數(shù)字助理)。

在該實(shí)例中，控制每個(gè)部分的控制裝置110配置有CPU(中央處理單元)、RAM(隨機(jī)存取存儲器)、ROM(只讀存儲器)等，并且存儲在電力存儲裝置103中?？刂蒲b置110經(jīng)由信息網(wǎng)絡(luò)112連接至電力存儲裝置103、家庭發(fā)電裝置104、電力消耗裝置105、各種傳感器111和服務(wù)器113，并且具有調(diào)節(jié)例如所使用的商業(yè)電力的量和發(fā)電量的功能。應(yīng)注意，控制裝置110可進(jìn)一步具有在電力市場上執(zhí)行電力交易的功能。

如上所述，不僅可以將由諸如火力發(fā)電102a、核能發(fā)電102b和水力發(fā)電102c的集中電力系統(tǒng)102產(chǎn)生的電力，而且可以將由家庭發(fā)電裝置104(太陽能發(fā)電或風(fēng)力發(fā)電)產(chǎn)生的電力存儲在電力存儲裝置103中。因此，甚至在由家庭發(fā)電裝置104產(chǎn)生的電力變化時(shí)，供應(yīng)至外部的電量可以是恒定的，或者可以僅控制必要的放電。例如，可將通過太陽能發(fā)電產(chǎn)生的電力存儲在電力存儲裝置103中，并且在晚上也可將便宜的夜間電力存儲在電力存儲裝置103中，從而可在電費(fèi)高的白天釋放并使用存儲在電力存儲裝置103中的電力。

應(yīng)注意，盡管該實(shí)例示出了容納在電力存儲裝置103內(nèi)部的控制裝置110，但是控制裝置110也可容納在智能電表107內(nèi)部，或者可獨(dú)立地配置。進(jìn)一步地，電力存儲系統(tǒng)100可用于多戶住宅中的多個(gè)住宅或者多個(gè)獨(dú)立的住宅。

<7.第七實(shí)施方式>

在第七實(shí)施方式中，將描述包括根據(jù)第二實(shí)施方式至第四實(shí)施方式中任一個(gè)的非水電解質(zhì)二次電池的電動車輛。

參考圖15將描述根據(jù)本技術(shù)的第七實(shí)施方式的電動車輛的配置?；旌蟿恿囕v200是使用串聯(lián)式混合系統(tǒng)的混合動力車輛。串聯(lián)混合系統(tǒng)是使用通過發(fā)動機(jī)移動的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的動力或者通過發(fā)電機(jī)生產(chǎn)并且暫時(shí)存儲在電池中并且由驅(qū)動動力轉(zhuǎn)換裝置203操縱的電力的車輛。

混合動力車輛200包括發(fā)動機(jī)201、發(fā)電機(jī)202、驅(qū)動動力轉(zhuǎn)換裝置203、驅(qū)動輪204a和204b、輪205a和205b、電池208、車輛控制裝置209、各種傳感器210和充電插口211。使用根據(jù)上述本技術(shù)的第二實(shí)施方式至第四實(shí)施方式中的任一個(gè)的非水電解質(zhì)二次電池用于電池208。

混合動力車輛200通過使用驅(qū)動動力轉(zhuǎn)換裝置203作為動力源來行駛。驅(qū)動動力轉(zhuǎn)換裝置203的一個(gè)實(shí)例是電機(jī)。電池208中的電力驅(qū)動該驅(qū)動動力轉(zhuǎn)換裝置203，并將驅(qū)動動力轉(zhuǎn)換裝置203的旋轉(zhuǎn)動力傳輸至驅(qū)動輪204a和204b。應(yīng)注意，通過在必要部分中使用DC/AC轉(zhuǎn)換或AC/DC轉(zhuǎn)換，可以將交流電機(jī)或直流電機(jī)用于驅(qū)動動力轉(zhuǎn)換裝置203。各種傳感器210經(jīng)由車輛控制裝置209來控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)并且控制未示出的節(jié)流閥的開度(節(jié)流開度)。各種傳感器210包括速度傳感器、加速度傳感器和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)傳感器等。

發(fā)動機(jī)201的旋轉(zhuǎn)動力被傳輸至發(fā)電機(jī)202，并且發(fā)電機(jī)202利用旋轉(zhuǎn)動力所產(chǎn)生的電力可存儲在電池208中。

當(dāng)利用未示出的制動機(jī)構(gòu)使混合動力車輛200減速時(shí)，在減速時(shí)的阻力作為旋轉(zhuǎn)動力被添加到驅(qū)動動力轉(zhuǎn)換裝置203，并且驅(qū)動動力轉(zhuǎn)換裝置203利用該旋轉(zhuǎn)動力所產(chǎn)生的再生電力被存儲在電池208中。

電池208通過充電插口211連接至混合動力車輛200外部的電源，使用充電插口211作為輸入端口從外部電源接收電力供應(yīng)，并且可以積聚所接收的電力。

盡管未示出，但是可提供信息處理裝置，該信息處理裝置基于關(guān)于非水電解質(zhì)二次電池的信息執(zhí)行關(guān)于車輛控制的信息處理。這種信息處理裝置的實(shí)例包括基于關(guān)于剩余非水電解質(zhì)二次電池的信息顯示剩余電池的信息處理裝置。

應(yīng)注意，以上描述作為實(shí)例描述了串聯(lián)式混合動力車輛，其利用電機(jī)使用通過發(fā)動機(jī)驅(qū)動的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力或者通過將電力存儲在電池中獲得的電力來運(yùn)行。然而，本公開內(nèi)容的實(shí)施方式也可有效地應(yīng)用于并聯(lián)式混合動力車輛，其將發(fā)動機(jī)和電機(jī)的輸出都用作驅(qū)動電源，并且視情況切換三種模式：僅利用發(fā)動機(jī)驅(qū)動；僅利用電機(jī)驅(qū)動；以及利用發(fā)動機(jī)和電機(jī)驅(qū)動。進(jìn)一步地，本公開內(nèi)容的實(shí)施方式也可以有效地應(yīng)用于所謂的電動車輛，該電動車輛僅利用驅(qū)動電機(jī)而不使用發(fā)動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動運(yùn)行。

(實(shí)施例)

以下將詳細(xì)參考實(shí)例描述本技術(shù)并且本技術(shù)不限于以下實(shí)例。

在實(shí)例中，從SEM圖像確定核心粒子的平均粒徑類似于上述第一實(shí)施方式中描述的方法。

將按照下列順序描述本技術(shù)的實(shí)例。

i.初級粒子的構(gòu)造以及次級粒子的形成

ii.初級粒子的平均粒徑

iii.核心粒子及其覆蓋物質(zhì)

iv.次級粒子的覆蓋物質(zhì)

<i.初級粒子的構(gòu)造以及次級粒子的形成>

(實(shí)施例1)

[形成核心粒子粉末的過程]

具有約2.5μm的平均粒徑的氧化鈷與碳酸鋰以1:1(鋰的量：鈷的量)的摩爾比(Li：Co)混合，以1000℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且逐漸冷卻，并且因此獲得具有2.5μm的平均粒徑的高結(jié)晶度LiCoO₂粒子粉末作為核心粒子粉末。

[形成覆蓋物質(zhì)的過程]

氧化鈷與碳酸鋰以1:1(鋰的量：鈷的量)的摩爾比(Li：Co)混合，以1000℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且在室溫下驟冷，并且因此獲得低結(jié)晶度LiCoO₂粒子粉末作為覆蓋物質(zhì)。

[形成復(fù)合初級粒子的過程]

配制97重量％的所獲得的高結(jié)晶度LiCoO₂粒子粉末和3重量％的所獲得的低結(jié)晶度LiCoO₂粒子粉末并且輸入至作為高速旋轉(zhuǎn)沖擊式磨碎機(jī)中的一種的高速攪拌和混合裝置(市場上可買到來自Hosokawa Micron Group的Nobilta)中。通過以1000rpm使轉(zhuǎn)子葉片旋轉(zhuǎn)10分鐘來執(zhí)行處理，并且低結(jié)晶度LiCoO₂粒子被沉積在高結(jié)晶度LiCoO₂粒子的表面上以形成覆蓋層。因此，獲得表面覆蓋的復(fù)合初級粒子粉末。

[形成復(fù)合次級粒子的過程]

使所獲得的復(fù)合初級粒子成為粒狀，并且獲得通過聚集多個(gè)復(fù)合初級粒子而獲得的復(fù)合次級粒子粉末。以這種方式，獲得目標(biāo)正極活性物質(zhì)。

(實(shí)施例2)

除了在形成復(fù)合初級粒子的過程中，配制99重量％的高結(jié)晶度LiCoO₂粒子粉末和1重量％的低結(jié)晶度LiCoO₂粒子粉末之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例1中的方式相同。

(實(shí)施例3)

除了在形成復(fù)合初級粒子的過程中，配制99.5重量％的高結(jié)晶度LiCoO₂粒子粉末和0.5重量％的低結(jié)晶度LiCoO₂粒子粉末之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例1中的方式相同。

(比較例1)

形成核心粒子粉末的過程、形成覆蓋物質(zhì)的過程以及形成復(fù)合初級粒子的過程以實(shí)施例1中相同的方式執(zhí)行，并且表面被覆蓋的復(fù)合粒子粉末作為正極活性物質(zhì)被獲得。

(比較例2)

除了低結(jié)晶度LiCoO₂粒子粉末用作核心粒子粉末之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例2中的方式相同。此外，如下制備核心粒子粉末。

[形成核心粒子粉末的過程]

具有約2.5μm的平均粒徑的氧化鈷與碳酸鋰以1:1(鋰的量：鈷的量)的摩爾比(Li：Co)混合，以1000℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，在室溫下驟冷，并且因此獲得具有2.5μm的平均粒徑的低結(jié)晶度LiCoO₂粒子粉末作為核心粒子粉末。

(比較例3)

除了高結(jié)晶度LiCoO₂粒子粉末用作覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例2中的方式相同。此外，如下制備覆蓋物質(zhì)。

[形成覆蓋物質(zhì)的過程]

氧化鈷與碳酸鋰以1:1(鋰的量：鈷的量)的摩爾比(Li：Co)混合，以1000℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且逐漸冷卻。因此，高結(jié)晶度LiCoO₂粒子粉末作為覆蓋物質(zhì)被獲得。

(比較例4)

除了低結(jié)晶度LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂粒子粉末用作覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例2中的方式相同。此外，如下制備覆蓋物質(zhì)。

[形成覆蓋物質(zhì)的過程]

Ni、Mn和Co的復(fù)合氫氧化物與碳酸鋰以10:5:2:3(鋰的量：鎳的量：鈷的量：錳的量)的摩爾比混合，以900℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且在室溫下驟冷。因此，低結(jié)晶度LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3作為覆蓋物質(zhì)被獲得。

(正極活性物質(zhì)的評估)

對于如上所述獲得的實(shí)施例1至3以及比較例1至4的正極活性物質(zhì)執(zhí)行以下評估。

(拉曼光譜中的峰值強(qiáng)度比)

首先，獲得如上所述獲得的正極活性物質(zhì)的拉曼光譜。市場上可買到來自Nanophoton的RAMAN-11被用作拉曼光譜儀裝置。分析條件包括以532nm的激光波長和2.0cm^-1的分辨率使用1200gr/mm的光譜儀的條件。接下來，對所獲得的拉曼光譜執(zhí)行基線校正，使用高斯函數(shù)執(zhí)行擬合，并且確定550cm^-1以上且650cm^-1以下的范圍內(nèi)的峰值的強(qiáng)度A，以及450cm^-1以上且500cm^-1以下的范圍內(nèi)的峰值的強(qiáng)度E。接下來，使用所確定的峰值強(qiáng)度A和E來確定峰值強(qiáng)度比E/A。

此外，單獨(dú)用于制備實(shí)施例1至3的正極活性物質(zhì)的核心粒子的峰值強(qiáng)度比E/A被確定為類似于正極活性物質(zhì)的峰值強(qiáng)度比。

(循環(huán)特性)

如上所述獲得的正極活性物質(zhì)被用于生產(chǎn)如下具有500mAh的容量的層壓鋰離子二次電池。

(生產(chǎn)正極)

如下生產(chǎn)正極。首先，在混合器中混合90重量份數(shù)的活性物質(zhì)粉末、5重量份數(shù)的聚偏氟乙烯(PVdF)、5重量份數(shù)的碳黑、以及N-甲基吡咯烷酮(NMP)(量外，quantity outside)。N-甲基吡咯烷酮(NMP)被另外添加并分散以獲得期望粘度并且獲得正極混合漿體。該漿體被涂覆于具有15μm厚度的鋁箔的兩側(cè)，干燥，然后按壓。因此，形成正極混合層。在這種情況下，約30mm的暴露部分保持在鋁箔的兩側(cè)。在這種情況下，兩側(cè)的涂覆端被設(shè)置為基本上同線的。然后，產(chǎn)生物切成圖9中示出的形狀并且獲得正極。

(生產(chǎn)負(fù)極)

如下生產(chǎn)負(fù)極。首先，混合90重量份數(shù)的人造石墨、5重量份數(shù)的聚偏氟乙烯(PVdF)、5重量份數(shù)的碳黑、和N-甲基吡咯烷酮(NMP)(量外)，并且獲得負(fù)極混合漿體。接下來，該漿體被涂覆于具有15μm厚度的銅箔的兩側(cè)，干燥，然后按壓。因此，形成負(fù)極混合層。在這種情況下，保持約30mm的銅箔暴露部分。在這種情況下，兩側(cè)的涂覆端被設(shè)置為基本上同線的。然后，產(chǎn)物切成圖10中示出的形狀并且獲得負(fù)極。

此外，在負(fù)極混合層和正極混合層涂覆于集電體并且形成在集電體上之前，提前測量負(fù)極混合物的每個(gè)重量的鋰嵌入能力和正極混合物的每個(gè)重量的鋰脫嵌能力。負(fù)極混合層的每單位面積的鋰嵌入能力被設(shè)置為不超過正極混合層的每單位面積的鋰脫嵌能力。

(生產(chǎn)電池元件)

如下生產(chǎn)電池元件。首先，具有25μm厚度的多微孔聚丙烯薄膜被切成圖11中示出的形狀，并且用作隔膜。接下來，如圖8所示，如上所述獲得的9個(gè)負(fù)極、8個(gè)正極和16個(gè)隔膜按照負(fù)極、隔膜、正極、...、正極、隔膜、負(fù)極的順序被層壓。因此，獲得包括16層基本層壓單元的電池元件，該基本層壓單元包括正極混合層、隔膜和負(fù)極混合層。此外，電池元件的上方最外層和下方最外層用作負(fù)極混合層。然而，因?yàn)檫@部分不面向正極，所以它們不助于電池反應(yīng)。此外，在層壓期間，調(diào)整負(fù)極和正極的相對位置使得正極混合層的投影面在層壓方向上適應(yīng)負(fù)極混合層的投影面。

接下來，如圖7所示，正極的8個(gè)集電體暴露部分同時(shí)超聲地焊接至由鋁制成的正極引線。類似地，負(fù)極的9個(gè)集電體暴露部分同時(shí)超聲地焊接至由鎳制成的負(fù)極引線。接下來，1mol/l的LiPF₆溶解在混合有等量的碳酸亞乙酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)的溶劑中的溶液被制備為非水電解質(zhì)溶液。非水電解質(zhì)溶液被浸漬到電池元件中，然后使用包括鋁層壓薄膜(包括樹脂層)、鋁層和樹脂層的封裝物質(zhì)，然后在下降的壓力下熱熔合開口部分以密封電池元件。在這種情況下，正極引線和負(fù)極引線通過熱熔合部分延伸至封裝構(gòu)件的外側(cè)并且被設(shè)置為正極端子和負(fù)極端子。以這種方式，獲得目標(biāo)鋰離子二次電池。

如下評估所生產(chǎn)的二次電池的循環(huán)特性。首先，在高溫環(huán)境(45℃)中，使二次電池充電和放電1循環(huán)。在相同環(huán)境中，使二次電池另外充電和放電1循環(huán)并且測量放電容量。隨后，在相同環(huán)境中，重復(fù)充電和放電直至循環(huán)數(shù)為100，并且測量放電容量。基于該結(jié)果，計(jì)算循環(huán)維持率(％)＝(第100個(gè)循環(huán)的放電容量/第二循環(huán)的放電容量)×100。

當(dāng)執(zhí)行充電時(shí)，執(zhí)行恒電流充電直到上限電壓在1C的電流達(dá)到4.45V，然后執(zhí)行恒電壓充電直到在4.45V的電壓下的電流達(dá)到0.05C。當(dāng)執(zhí)行放電時(shí)，執(zhí)行恒電流放電直到終端電壓在1C的電流達(dá)到3.0V。在此，“1C”是在1小時(shí)中要放電的電池容量(理論容量)所需的電流值并且“0.05C”是20小時(shí)中要放電的電池容量所需的電流值。

(初始容量，4.55V充電和放電效率)

針對上述“循環(huán)特性”評估中使用的正極，生產(chǎn)對電極鋰的鈕扣電池。如下評估單電極的4.55V充電和放電效率。在室溫環(huán)境(23℃)中，使二次電池充電和放電1循環(huán)并且測量充電和放電容量。基于該結(jié)果，計(jì)算4.55V充電和放電效率(％)＝(第一循環(huán)的放電容量/第一循環(huán)的充電容量)×100。

當(dāng)執(zhí)行充電時(shí)，執(zhí)行恒電流充電直到在0.1C的電流下的上限電壓達(dá)到4.55V，然后執(zhí)行恒電壓充電直到在4.55V的電壓下的電流達(dá)到0.01C。當(dāng)執(zhí)行放電時(shí)，執(zhí)行恒電流放電直到在0.1C的電流下的終端電壓達(dá)到3.0V。通過將所獲得的初始充電和放電容量除以使用的電極中包括的活性物質(zhì)重量來獲得每個(gè)活性物質(zhì)重量的初始充電和放電容量。

(SEM觀測)

如上所述獲得的實(shí)施例2的正極活性物質(zhì)使用市場上可買到的來自HITACHI的SEM進(jìn)行成像。此外，使形成實(shí)施例2的正極活性物質(zhì)的次級粒子的初級粒子的橫截面形成。橫截面使用市場上可買到的來自HITACHI的SEM進(jìn)行成像。圖16的A和圖16的B中示出了結(jié)果。

表1示出了實(shí)施例1至3以及比較例1至4的正極活性物質(zhì)的構(gòu)造和評估結(jié)果。

[表1]

從上述評估結(jié)果可以理解以下內(nèi)容。

在實(shí)施例1至3中，包含在核心粒子和覆蓋層中的鋰復(fù)合氧化物具有相同組成，核心粒子具有高結(jié)晶度，并且覆蓋層具有低結(jié)晶度。此外，具有這種配置的多個(gè)初級粒子被聚集形成次級粒子。因此，獲得大容量和良好的循環(huán)特性。

在比較例1中，因?yàn)槎鄠€(gè)初級粒子未聚集形成次級粒子，所以低結(jié)晶度覆蓋層和電解質(zhì)溶液彼此接觸的面積增加。因此，從覆蓋層到電解質(zhì)溶液中的金屬洗脫增加并且循環(huán)特性劣化。

在比較例2中，因?yàn)楹诵牧Ｗ泳哂械徒Y(jié)晶度，所以不論形成為次級粒子，由于固相擴(kuò)散導(dǎo)致出現(xiàn)從核心粒子的內(nèi)部到電解質(zhì)溶液的金屬洗脫。因此，循環(huán)特性劣化。

在比較例3中，因?yàn)楦采w層具有高結(jié)晶度，所以不可能緩和由于相變所需的鋰嵌入和分離反應(yīng)而發(fā)生的核心粒子內(nèi)的晶格和微晶畸變。因此，循環(huán)特性劣化。

在比較例4中，因?yàn)楹诵牧Ｗ雍透采w層中包含的鋰復(fù)合氧化物具有不同組成(組成元素)，所以在核心粒子和覆蓋層中出現(xiàn)不同的相變反應(yīng)。因此，覆蓋層不能夠緩和由于相變所需的鋰嵌入和分離反應(yīng)導(dǎo)致發(fā)生的核心粒子內(nèi)的晶格和微晶畸變。循環(huán)特性劣化。

在核心粒子具有高結(jié)晶度并且覆蓋層具有低結(jié)晶度的實(shí)施例1至3中，在拉曼光譜中正極活性物質(zhì)的峰值強(qiáng)度比E/A滿足0.1≤E/A≤0.35的關(guān)系。另一方面，在核心粒子和覆蓋層都具有低結(jié)晶度的比較例2中，拉曼光譜中的峰值強(qiáng)度比E/A是E/A<0.1。此外，在核心粒子和覆蓋層都具有高結(jié)晶度的比較例中，拉曼光譜中的峰值強(qiáng)度比E/A是0.35<E/A。

在實(shí)施例1至3中，正極活性物質(zhì)(次級粒子粉末)的峰值強(qiáng)度比E/A僅低于核心粒子的峰值強(qiáng)度比E/A。這是因?yàn)榫哂懈呓Y(jié)晶度的核心粒子的表面被具有低結(jié)晶度的覆蓋層所覆蓋。

<ii.初級粒子的平均粒徑>

(實(shí)施例4)

除了在形成核心粒子粉末的過程中，具有約0.7μm的平均粒徑的氧化鈷和碳酸鋰以1：1(鋰的量：鈷的量)的摩爾比(Li：Co)混合，以1000℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且逐漸冷卻，并且因此獲得具有0.7μm的平均粒徑的高結(jié)晶度LiCoO₂粒子粉末之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例2中的方式相同。

(實(shí)施例5)

除了在形成核心粒子粉末的過程中，具有約9.2μm的平均粒徑的氧化鈷和碳酸鋰以1：1(鋰的量：鈷的量)的摩爾比(Li：Co)混合，以1000℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且逐漸冷卻，并且因此獲得具有9.2μm的平均粒徑的高結(jié)晶度LiCoO₂粒子粉末之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例2中的方式相同。

(實(shí)施例6)

除了在形成核心粒子粉末的過程中，具有約0.4μm的平均粒徑的氧化鈷和碳酸鋰以1：1(鋰的量：鈷的量)的摩爾比(Li：Co)混合，以1000℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且逐漸冷卻，并且因此獲得具有0.4μm的平均粒徑的高結(jié)晶度LiCoO₂粒子粉末之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例2中的方式相同。

(實(shí)施例7)

除了在形成核心粒子粉末的過程中，具有約12μm的平均粒徑的氧化鈷和碳酸鋰以1：1(鋰的量：鈷的量)的摩爾比(Li：Co)混合，以1000℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且逐漸冷卻，并且因此獲得具有12μm的平均粒徑的高結(jié)晶度LiCoO₂粒子粉末之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例2中的方式相同。

(評估)

類似于實(shí)施例1至3和比較例1至4的循環(huán)特性，評估如上所述獲得的實(shí)施例4至7的正極活性物質(zhì)的循環(huán)特性。

表2示出了實(shí)施例2和4至7的正極活性物質(zhì)的構(gòu)造和評估結(jié)果。

[表2]

從上述評估結(jié)果可以理解以下內(nèi)容。

在實(shí)施例2、4和5中，因?yàn)楹诵牧Ｗ拥钠骄皆?.5μm以上且10μm以下的范圍內(nèi)，所以獲得特別良好的循環(huán)特性。

還在實(shí)施例6中，獲得良好的循環(huán)特性。然而，因?yàn)楹诵牧Ｗ拥钠骄皆谛∮?.5μm中是小的，所以比表面積增加，并且初級粒子表面與電解質(zhì)溶液彼此接觸的面積增加。因此，比較于實(shí)施例2、4和5，從覆蓋層到電解質(zhì)溶液的金屬洗脫增加，并且不能如實(shí)施例2、4和5獲得良好的循環(huán)特性。

還在實(shí)施例7中，獲得良好的循環(huán)特性。比較于實(shí)施例2、4和5，初級粒子的粒徑增加到超過10μm，緩和由于相變所需的鋰嵌入和分離反應(yīng)而發(fā)生的核心粒子的晶格和微晶畸變的低結(jié)晶度層的比例減小。因此，不能如實(shí)施例2、4和5獲得良好的循環(huán)特性。

在此，盡管在表2中未描述具體的初始充電和放電容量，但是與實(shí)施例1至3相似，在實(shí)施例2、4和5中還獲得高初始充電和放電容量。

<iii.核心粒子及其覆蓋物質(zhì)>

(實(shí)施例8)

除了Li_0.9CoO₂粒子粉末用作覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例2中的方式相同。此外，如下制備覆蓋物質(zhì)。

[形成覆蓋物質(zhì)的過程]

氧化鈷與碳酸鋰以0.9:1(鋰的量：鈷的量)的摩爾比(Li：Co)混合，以1000℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且在室溫下驟冷，并且因此獲得低結(jié)晶度Li_0.9CoO₂粒子粉末作為覆蓋物質(zhì)。

(實(shí)施例9)

[形成核心粒子粉末的過程]

除了Li_1.1CoO₂粒子粉末用作覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例2中的方式相同。此外，如下制備覆蓋物質(zhì)。

[形成覆蓋物質(zhì)的過程]

氧化鈷與碳酸鋰以1.1:1(鋰的量：鈷的量)的摩爾比(Li：Co)混合，以1000℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且在室溫下驟冷，并且因此獲得低結(jié)晶度Li_1.1CoO₂粒子粉末作為覆蓋物質(zhì)。

(實(shí)施例10)

除了高結(jié)晶度Li_0.9CoO₂粒子粉末用作核心粒子粉末之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例2中的方式相同。此外，如下制備核心粒子粉末。

[形成核心粒子粉末的過程]

具有約2.5μm的平均粒徑的氧化鈷與碳酸鋰以0.9:1(鋰的量：鈷的量)的摩爾比(Li：Co)混合，以1000℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且逐漸冷卻，并且因此獲得具有2.5μm的平均粒徑的高結(jié)晶度Li_0.9CoO₂粒子粉末作為核心粒子粉末。

(實(shí)施例11)

除了高結(jié)晶度Li_1.1CoO₂粒子粉末用作核心粒子粉末之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例2中的方式相同。此外，如下制備核心粒子粉末。

[形成核心粒子粉末的過程]

具有約2.5μm的平均粒徑的氧化鈷與碳酸鋰以1.1:1(鋰的量：鈷的量)的摩爾比(Li：Co)混合，以1000℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且逐漸冷卻，并且因此獲得具有2.5μm的平均粒徑的高結(jié)晶度Li_1.1CoO₂粒子粉末作為核心粒子粉末。

(實(shí)施例12)

除了高結(jié)晶度LiCoO_1.97F_0.03粒子粉末用作核心粒子粉末并且低結(jié)晶度LiCoO_1.97F_0.03粒子粉末用作覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例2中的方式相同。此外，如下制備核心粒子粉末和覆蓋物質(zhì)。

[形成核心粒子粉末的過程]

具有約2.5μm的平均粒徑的氧化鈷、碳酸鋰和氟化鋰以1:1:0.03(鋰的量：鈷的量：氟的量)的摩爾比(Li：Co：F)混合，以1000℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且逐漸冷卻，并且因此獲得具有2.5μm的平均粒徑的高結(jié)晶度LiCoO_1.97F_0.03粒子粉末作為核心粒子粉末。

[形成覆蓋物質(zhì)的過程]

氧化鈷、碳酸鋰和氟化鋰以1:1:0.03(鋰的量：鈷的量：氟的量)的摩爾比(Li：Co：F)混合，以1000℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且在室溫下驟冷，并且因此獲得低結(jié)晶度LiCoO_1.97F_0.03粒子粉末作為覆蓋物質(zhì)。

(實(shí)施例13)

除了高結(jié)晶度LiCo_0.95Mg_0.05O₂粒子粉末用作核心粒子粉末并且低結(jié)晶度LiCo_0.95Mg_0.05O₂粒子粉末用作覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例2中的方式相同。此外，如下制備核心粒子粉末和覆蓋物質(zhì)。

[形成核心粒子粉末的過程]

具有約2.5μm的平均粒徑的氧化鈷、碳酸鋰和氧化鎂以1:0.95:0.05(鋰的量：鈷的量：鎂的量)的摩爾比(Li：Co：Mg)混合，以1000℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且逐漸冷卻，并且因此獲得具有2.5μm的平均粒徑的高結(jié)晶度LiCo_0.95Mg_0.05O₂粒子粉末作為核心粒子粉末。

[形成覆蓋物質(zhì)的過程]

氧化鈷、碳酸鋰和氧化鎂以1:0.95:0.05(鋰的量：鈷的量：鎂的量)的摩爾比(Li：Co：Mg)混合，以1000℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且在室溫下驟冷，并且因此獲得低結(jié)晶度LiCo_0.95Mg_0.05O₂粒子粉末作為覆蓋物質(zhì)。

(實(shí)施例14)

除了高結(jié)晶度LiCo_0.95Al_0.05O₂粒子粉末用作核心粒子粉末并且低結(jié)晶度LiCo_0.95Al_0.05O₂粒子粉末用作覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例2中的方式相同。此外，如下制備核心粒子粉末和覆蓋物質(zhì)。

[形成核心粒子粉末的過程]

具有約2.5μm的平均粒徑的氧化鈷、碳酸鋰和氧化鋁以1:0.95:0.05(鋰的量：鈷的量：鋁的量)的摩爾比(Li：Co：Al)混合，以1000℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且逐漸冷卻，并且因此獲得具有2.5μm的平均粒徑的高結(jié)晶度LiCo_0.95Al_0.05O₂粒子粉末作為核心粒子粉末。

[形成覆蓋物質(zhì)的過程]

氧化鈷、碳酸鋰和氧化鋁以1:0.95:0.05(鋰的量：鈷的量：鋁的量)的摩爾比(Li：Co：Al)混合，以1000℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且在室溫下驟冷，并且因此獲得低結(jié)晶度LiCo_0.95Al_0.05O₂粒子粉末作為覆蓋物質(zhì)。

(實(shí)施例15)

除了高結(jié)晶度LiCo_0.95Mn_0.05O₂粒子粉末用作核心粒子粉末并且低結(jié)晶度LiCo_0.95Mn_0.05O₂粒子粉末用作覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例2中的方式相同。此外，如下制備核心粒子粉末和覆蓋物質(zhì)。

[形成核心粒子粉末的過程]

具有約2.5μm的平均粒徑的氧化鈷、碳酸鋰和氧化錳以1:0.95:0.05(鋰的量：鈷的量：錳的量)的摩爾比(Li：Co：Mn)混合，以1000℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且逐漸冷卻，并且因此獲得具有2.5μm的平均粒徑的高結(jié)晶度LiCo_0.95Al_0.05O₂粒子粉末作為核心粒子粉末。

[形成覆蓋物質(zhì)的過程]

氧化鈷、碳酸鋰和氧化錳以1:0.95:0.05(鋰的量：鈷的量：錳的量)的摩爾比(Li：Co：Mn)混合，以1000℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且在室溫下驟冷，并且因此獲得低結(jié)晶度LiCo_0.95Mn_0.05O₂粒子粉末作為覆蓋物質(zhì)。

(實(shí)施例16)

除了高結(jié)晶度LiCo_0.95Ni_0.05O₂粒子粉末用作核心粒子粉末，并且低結(jié)晶度LiCo_0.95Ni_0.05O₂粒子粉末用作覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例2中的方式相同。此外，如下制備核心粒子粉末和覆蓋物質(zhì)。

[形成核心粒子粉末的過程]

具有約2.5μm的平均粒徑的氧化鈷、碳酸鋰和氫氧化鎳以1:0.95:0.05(鋰的量：鈷的量：鎳的量)的摩爾比(Li：Co：Ni)混合，以1000℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且逐漸冷卻，并且因此獲得具有2.5μm的平均粒徑的高結(jié)晶度LiCo_0.95Ni_0.05O₂粒子粉末作為核心粒子粉末。

[形成覆蓋物質(zhì)的過程]

接下來，氧化鈷、碳酸鋰和氫氧化鎳以1:0.95:0.05(鋰的量：鈷的量：鎳的量)的摩爾比(Li：Co：Ni)混合，以1000℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且在室溫下驟冷，并且因此獲得低結(jié)晶度LiCo_0.95Ni_0.05O₂粒子粉末作為覆蓋物質(zhì)。

(實(shí)施例17)

除了高結(jié)晶度LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂粒子粉末用作核心粒子粉末并且低結(jié)晶度LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂粒子粉末用作覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例2中的方式相同。此外，如下制備核心粒子粉末和覆蓋物質(zhì)。

[形成核心粒子粉末的過程]

具有約2.5μm的平均粒徑的鎳、錳和鈷的復(fù)合氫氧化物與碳酸鋰以10:5:2:3(鋰的量：鎳的量：鈷的量：錳的量)的摩爾比(Li：Ni：Co：Mn)混合，以900℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且逐漸冷卻，并且因此獲得具有2.5μm的平均粒徑的高結(jié)晶度LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂粒子粉末作為核心粒子粉末。

[形成覆蓋物質(zhì)的過程]

鎳、錳和鈷的復(fù)合氫氧化物與碳酸鋰以10:5:2:3(鋰的量：鎳的量：鈷的量：錳的量)的摩爾比(Li：Ni：Co：Mn)混合，以900℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且在室溫下驟冷，并且因此獲得低結(jié)晶度LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂粒子粉末作為覆蓋物質(zhì)。

(實(shí)施例18)

除了高結(jié)晶度LiNi_0.33Co_0.33Mn_0.33O₂粒子粉末用作核心粒子粉末，并且低結(jié)晶度LiNi_0.33Co_0.33Mn_0.33O₂粒子粉末用作覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例2中的方式相同。此外，如下制備核心粒子粉末和覆蓋物質(zhì)。

[形成核心粒子粉末的過程]

具有約2.5μm的平均粒徑的鎳、錳和鈷的復(fù)合氫氧化物與碳酸鋰以10:3.3:3.3:3.3(鋰的量：鎳的量：鈷的量：錳的量)的摩爾比(Li：Ni：Co：Mn)混合，以900℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且逐漸冷卻，并且因此獲得具有約2.5μm的平均粒徑的高結(jié)晶度LiNi_0.33Co_0.33Mn_0.33O₂粒子粉末作為核心粒子粉末。

[形成覆蓋物質(zhì)的過程]

鎳、錳和鈷的復(fù)合氫氧化物與碳酸鋰以10:3.3:3.3:3.3(鋰的量：鎳的量：鈷的量：錳的量)的摩爾比(Li：Ni：Co：Mn)混合，以900℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且在室溫下驟冷，并且因此獲得低結(jié)晶度LiNi_0.33Co_0.33Mn_0.33O₂粒子粉末作為覆蓋物質(zhì)。

(實(shí)施例19)

除了高結(jié)晶度LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂粒子粉末用作核心粒子粉末并且低結(jié)晶度LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂粒子粉末用作覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例2中的方式相同。此外，如下制備核心粒子粉末和覆蓋物質(zhì)。

[形成核心粒子粉末的過程]

具有約2.5μm的平均粒徑的鎳、鈷和鋁的復(fù)合氫氧化物與碳酸鋰以10:8.0:1.5:0.5(鋰的量：鎳的量：鈷的量：鋁的量)的摩爾比(Li：Ni：Co：Al)混合，以900℃在氧氣氛下煅燒6個(gè)小時(shí)，并且逐漸冷卻，并且因此獲得具有約2.5μm的平均粒徑的高結(jié)晶度LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂粒子粉末作為核心粒子粉末。

[形成覆蓋物質(zhì)的過程]

鎳、鈷和鋁的復(fù)合氫氧化物與碳酸鋰以10:8.0:1.5:0.5(鋰的量：鎳的量：鈷的量：鋁的量)的摩爾比(Li：Ni：Co：Al)混合，以900℃在氧氣氛下煅燒6個(gè)小時(shí)，并且在室溫下驟冷，并且因此獲得低結(jié)晶度LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂粒子粉末作為覆蓋物質(zhì)。

(實(shí)施例20)

除了高結(jié)晶度LiMn₂O₄粒子粉末用作核心粒子粉末并且低結(jié)晶度LiMn₂O₄粒子粉末用作覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例2中的方式相同。此外，如下制備核心粒子粉末和覆蓋物質(zhì)。

[形成核心粒子粉末的過程]

具有約2.5μm的平均粒徑的氫氧化錳與碳酸鋰以1:2(鋰的量：錳的量)的摩爾比(Li：Mn)混合，以900℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且逐漸冷卻，并且因此獲得具有約2.5μm的平均粒徑的高結(jié)晶度LiMn₂O₄粒子粉末作為核心粒子粉末。

[形成覆蓋物質(zhì)的過程]

氫氧化錳與碳酸鋰以1:2(鋰的量：錳的量)的摩爾比(Li：Mn)混合，以900℃在空氣中煅燒6個(gè)小時(shí)，并且在室溫下驟冷，并且因此獲得低結(jié)晶度LiMn₂O₄粒子粉末作為覆蓋物質(zhì)。

(評估)

類似于實(shí)施例1至3和比較例1至4的循環(huán)特性，評估如上所述獲得的實(shí)施例8至20的正極活性物質(zhì)的循環(huán)特性。

表3示出了實(shí)施例2和8至20的正極活性物質(zhì)的構(gòu)造和評估結(jié)果。

[表3]

從上述評估結(jié)果可以理解如下內(nèi)容。即，即使除了LiCoO₂粒子粉末之外的鋰復(fù)合氧化物粒子粉末被用作核心粒子粉末和覆蓋物質(zhì)，也可以獲得良好的循環(huán)特性，類似于LiCoO₂粒子粉末被用作核心粒子粉末和覆蓋物質(zhì)的情況。

在此，盡管在表3中未描述具體的初始充電和放電容量，但是與實(shí)施例1至3相似，在實(shí)施例8至20中還獲得高初始充電和放電容量。

<iv.次級粒子的覆蓋物質(zhì)>

(實(shí)施例21)

形成核心粒子粉末的過程、形成覆蓋物質(zhì)的過程、形成復(fù)合初級粒子的過程、以及形成復(fù)合次級粒子的過程以與實(shí)施例2中的相同方式執(zhí)行，并且因此獲得復(fù)合次級粒子粉末。

配制97重量％的所獲得的復(fù)合次級粒子粉末和的3重量％的Al₂O₃(單一氧化物)粒子粉末，并且輸入至是一種高速旋轉(zhuǎn)沖擊式磨碎機(jī)的高速攪拌和混合裝置(市場上可買到的來自Hosokawa Micron Group的Nobilta)。通過以1000rpm旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子葉片10分鐘來執(zhí)行處理，并且Al₂O₃被沉積在次級粒子的表面上以形成覆蓋層。因此，獲得表面被覆蓋的復(fù)合次級粒子粉末。以這種方式，獲得目標(biāo)正極活性物質(zhì)。

(實(shí)施例22)

除了MgO(單一氧化物)粒子粉末被配制為覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例21中的方式相同。

(實(shí)施例23)

除了NiO(單一氧化物)粒子粉末被配制為覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例21中的方式相同。

(實(shí)施例24)

除了Mn₂O₃(單一氧化物)粒子粉末被配制為覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例21中的方式相同。

(實(shí)施例25)

除了ZrO₂(單一氧化物)粒子粉末被配制為覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例21中的方式相同。

(實(shí)施例26))

除了TiO₂(單一氧化物)粒子粉末被配制為覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例21中的方式相同。

(實(shí)施例27)

除了B₂O₃(單一氧化物)粒子粉末被配制為覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例21中的方式相同。

(實(shí)施例28)

除了WO₃(單一氧化物)粒子粉末被配制為覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例21中的方式相同。

(實(shí)施例29)

除了Bi₂O₃(單一氧化物)粒子粉末被配制為覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例21中的方式相同。

(實(shí)施例30)

除了P₂O₅(單一氧化物)粒子粉末被配制為覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例21中的方式相同。

(實(shí)施例31)

除了LiF(氧化物)粒子粉末被配制為覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例21中的方式相同。

(實(shí)施例32)

除了LiMn₂O₄(復(fù)合氧化物)粒子粉末被配制為覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例21中的方式相同。

(實(shí)施例33)

除了LiNi_0.5Co_0.3Mn_0.2O₂(復(fù)合氧化物)粒子粉末被配制為覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例21中的方式相同。

(實(shí)施例34)

除了LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂(復(fù)合氧化物)粒子粉末被配制為覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例21中的方式相同。

(實(shí)施例35)

除了LiNi_0.33Co_0.33Mn_0.33O₂(復(fù)合氧化物)粒子粉末被配制為覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例21中的方式相同。

(實(shí)施例36)

除了LiFePO₄(復(fù)合氧化物)粒子粉末被配制為覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例21中的方式相同。

(實(shí)施例37)

除了LiMn_0.7Fe_0.3PO₄(復(fù)合氧化物)粒子粉末被配制為覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例21中的方式相同

(實(shí)施例38)

除了Li₄Ti₅O₁₂(復(fù)合氧化物)粒子粉末被配制為覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例21中的方式相同。

(實(shí)施例39)

除了Li₃PO₄(復(fù)合氧化物)粒子粉末被配制為覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例21中的方式相同。

(實(shí)施例40)

除了MgF₂(氟化物)粒子粉末被配制為覆蓋物質(zhì)之外，獲得正極活性物質(zhì)的方式與實(shí)施例21中的方式相同。

(評估)

類似于實(shí)施例1至3和比較例1至4的循環(huán)特性，評估如上所述獲得的實(shí)施例21至40的正極活性物質(zhì)的循環(huán)特性。然而，容量保留率被設(shè)置為在300次循環(huán)之后的循環(huán)特性。

表4示出了實(shí)施例2和21至40的正極活性物質(zhì)的構(gòu)造和評估結(jié)果。

[表4]

從上述評估結(jié)果可以理解如下內(nèi)容。即，在實(shí)施例21至40中，當(dāng)覆蓋層另外形成在實(shí)施例2中獲得的次級粒子的表面上時(shí)，可以抑制低結(jié)晶度次級粒子的表面與電解質(zhì)溶液彼此接觸。因此，可以進(jìn)一步抑制從次級粒子到電解質(zhì)溶液的金屬洗脫并且可以進(jìn)一步提高循環(huán)特性。此外，各種氧化物和氟化物可以用作覆蓋物質(zhì)的物質(zhì)。

在此，盡管在表4中未描述具體的初始充電和放電容量，但是與實(shí)施例1至3相似，在實(shí)施例21至40中還獲得高初始充電和放電容量。

以上已經(jīng)具體描述了本技術(shù)的實(shí)施方式、實(shí)施方式的變形以及實(shí)施例。然而，本技術(shù)不限于上述實(shí)施方式、實(shí)施方式的變形和實(shí)施例。在不背離本技術(shù)的技術(shù)精神的情況下，可對本技術(shù)進(jìn)行各種修改。

例如，上述實(shí)施方式、實(shí)施方式的變形和實(shí)施例中所提及的配置、方法、過程、形狀、物質(zhì)、數(shù)值等僅是實(shí)例。根據(jù)需要，可使用不同的配置、方法、過程、形狀、物質(zhì)、數(shù)值等。

進(jìn)一步地，在不背離本技術(shù)的精神的情況下，上述實(shí)施方式、實(shí)施方式的變形和實(shí)施例中的配置、方法、過程、形狀、物質(zhì)、數(shù)值等在范圍內(nèi)可組合。

此外，還可以如下配置本技術(shù)。

(1)一種正極活性物質(zhì)，包括：

次級粒子，通過聚集多個(gè)初級粒子獲得，

其中，初級粒子包括，

核心粒子，包含鋰復(fù)合氧化物，以及

層，設(shè)置在核心粒子的表面上并且包含鋰復(fù)合氧化物，

其中，核心粒子中包含的鋰復(fù)合氧化物與層中包含的鋰復(fù)合氧化物具有相同組成或者幾乎相同的組成，并且

層中包含的鋰復(fù)合氧化物的結(jié)晶度低于核心粒子中包含的鋰復(fù)合氧化物的結(jié)晶度。

(2)根據(jù)項(xiàng)(1)所述的正極活性物質(zhì)，

其中，在拉曼光譜中，550cm^-1以上且650cm^-1以下的范圍內(nèi)的峰值的強(qiáng)度A與450cm^-1以上且500cm^-1以下的范圍內(nèi)的峰值的強(qiáng)度E之間的峰值強(qiáng)度比E/A滿足以下表達(dá)式(1)所表示的關(guān)系。

0.1≤E/A≤0.35…(1)

(3)根據(jù)項(xiàng)(1)或者(2)所述的正極活性物質(zhì)，

其中，核心粒子具有0.5μm以上且10μm以下的平均粒徑。

(4)根據(jù)項(xiàng)(1)至(3)中任一項(xiàng)所述的正極活性物質(zhì)，

其中，次級粒子具有1μm以上且50μm以下的平均粒徑。

(5)根據(jù)項(xiàng)(1)至(4)中任一項(xiàng)所述的正極活性物質(zhì)，

其中，層具有1nm以上且50nm以下的平均薄膜厚度。

(6)根據(jù)項(xiàng)(1)至(5)中任一項(xiàng)所述的正極活性物質(zhì)，

其中，核心粒子中包含的鋰復(fù)合氧化物具有層狀鹽巖體。

(7)根據(jù)項(xiàng)(1)至(6)中任一項(xiàng)所述的正極活性物質(zhì)，

其中，核心粒子中包含的鋰復(fù)合氧化物具有由以下表達(dá)式(B)表示的平均組成。

Li_wM_xN_yO_2-zX_z…(B)

(其中，w是0.8<w<1.2，x+y是0.9<x+y<1.1，y是0≤y<0.1，并且z是0≤z<0.05。M是Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Mn和Cu中的至少一種。N是Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、W和Bi中的至少一種。X是F、Cl和S中的至少一種。)

(8)根據(jù)項(xiàng)(1)至(6)中任一項(xiàng)所述的正極活性物質(zhì)，

其中，核心粒子中包含的鋰復(fù)合氧化物具有由以下表達(dá)式(C)表示的平均組成。

Li_xCo_1-yM_yO_2-zX_z…(C)

(其中，x是0.8<x<1.2，y是0≤y<0.15，并且z是0≤z<0.05。M是Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Mn、Cu、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La和W中的至少一種。X是F、Cl和S中的至少一種。)

(9)根據(jù)項(xiàng)(1)至(8)中任一項(xiàng)所述的正極活性物質(zhì)，進(jìn)一步包括：

另一層，設(shè)置在次級粒子的表面上并且包含氧化物或者氟化物。

(10)根據(jù)項(xiàng)(9)所述的正極活性物質(zhì)，

其中，包含在另一層中的氧化物和氟化物包含Li、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Mn、Cu、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、W、Bi、P和B中的至少一種。

(11)根據(jù)項(xiàng)(9)所述的正極活性物質(zhì)，

其中，另一層中包括的氧化物是鋰復(fù)合氧化物。

(12)根據(jù)項(xiàng)(11)所述的正極活性物質(zhì)，

其中，另一層中包含的鋰復(fù)合氧化物具有由以下表達(dá)式(C)表示的平均組成。

Li_wM_xN_yO_2-zX_z…(C)

(其中，w是0.8<w<1.2，x+y是0.9<x+y<1.1，y是0≤y<0.1，并且z是0≤z<0.05。M是Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Mn和Cu中的至少一種。N是Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、W和Bi中的至少一種。X是F、Cl和S中的至少一種)。

(13)一種正極，包括：

根據(jù)項(xiàng)(1)至(12)中任一項(xiàng)所述的正極活性物質(zhì)。

(14)一種電池，包括：

正極。

(15)一種電池組，包括：

根據(jù)項(xiàng)(14)的電池。

(16)一種電子裝置，包括：

根據(jù)項(xiàng)(14)的電池，

其中，電子裝置從電池接收電力供應(yīng)。

(17)一種電動車輛，包括：

根據(jù)項(xiàng)(14)的電池；

轉(zhuǎn)換裝置，被配置為根據(jù)從電池接收的電力供應(yīng)執(zhí)行轉(zhuǎn)換為車輛的驅(qū)動力；以及

控制裝置，被配置為基于關(guān)于電池的信息來執(zhí)行關(guān)于車輛控制的信息處理。

(18)一種電力存儲裝置，包括：

根據(jù)項(xiàng)(14)的電池，

其中，電力存儲裝置將電力供應(yīng)給連接至電池的電子裝置。

(19)根據(jù)項(xiàng)(18)所述的電力存儲裝置，包括：

電力信息控制裝置，被配置為經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)將信號發(fā)送至另一裝置并且從另一裝置接收信息，

其中，電力存儲裝置基于通過電力信息控制裝置接收的信息執(zhí)行電池的充電/放電控制。

(20)一種電力系統(tǒng)，包括：

根據(jù)項(xiàng)(14)的電池，

其中，電力系統(tǒng)從電池接收電力供應(yīng)，或者允許電力從發(fā)電設(shè)備或電力網(wǎng)供應(yīng)至電池。

參照符號列表

11 電池殼

12、13 絕緣體板

14 電池蓋

15 安全閥機(jī)構(gòu)

15A 圓盤板

16 正溫度系數(shù)元件

17 墊圈

20 卷繞電極體

21 正極

21A 正極集電體

21B 正極活性物質(zhì)層

22 負(fù)極

22A 負(fù)極集電體

22B 負(fù)極活性物質(zhì)層

23 隔膜

24 中心柱

25 正極引線

26 負(fù)極引線