專利名稱：非水電解液二次電池用正極及非水電解液二次電池以及電池模塊的制作方法
技術領域：
本發明涉及非水電解液二次電池用正極及非水電解液二次電池以及電池模塊。本申請基于并要求于2010年12月17日在日本提交的專利申請第2010-282433號、以及于2010年12月17日在日本提交的專利申請2010-282434號的優先權，其內容引用于此。
背景技術：
近年來，作為深受期待的小型化、輕量化、高容量化電池，提出了含有橄欖石型鋰復合化合物顆粒作為正極活性物質的非水電解液二次電池，并被投入實際應用(例如，參照專利文獻1、2)。
這種非水電解液二次電池由使用具有橄欖石結構的含鋰磷酸化合物的正極、使用具有可將碳基材料等的鋰離子可逆地脫開嵌入的性質的含鋰金屬氧化物的負極、以及非水電解質構成。這種正極，通過將包含表面被碳質薄膜覆蓋的磷酸鐵鋰(LiFePO4)顆粒等橄欖石型鋰復合化合物顆粒及粘合劑等的電極材料合劑涂覆在被稱為集電體的金屬箔的表面上而形成。與現有的鉛電池、鎳鎘電池、鎳氫電池等二次電池相比，這種非水電解液二次電池分量輕、體積小、且具有高能量，因此被用作便攜式電話機、筆記本型個人電腦等便攜式電子設備的電源。而且，近年來，還將非水電解液二次電池作為電動汽車、混合動力汽車、電動工具等的高輸出電源進行研究，要求這些用作高輸出電源的電池具有高速的充放電特性。一直以來，作為高輸出、高能量密度的二次電池，已知有使用非水電解液、通過鋰離子的移動進行充放電的二次電池。近年來，為了提高高溫下的穩定性，已經在研究使用磷酸鐵鋰等橄欖石型含鋰磷酸鹽(例如參照專利文獻3)。在先技術文獻專利文獻專利文獻1:特開2009-48958號公報專利文獻2:特開2009-206085號公報專利文獻3:特開2007-265923號公報
發明內容
發明要解決的技術問題然而，現有的非水電解液二次電池的正極材料中，由于橄欖石型鋰復合化合物顆粒的表面未被碳質薄膜充分覆蓋，因此橄欖石型鋰復合化合物的鋰離子的嵌入/釋放速度緩慢，即，電荷轉移電阻高，從而存在導致正極的過電壓增高的問題。如果正極的過電壓增高，則導致充放電時的電極電阻也增高，其結果，產生二次電池的充放電速度變慢，充放電特性降低的問題。為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種通過提高橄欖石型鋰復合化合物顆粒中的鋰離子的嵌入/釋放速度來提高正極的充放電速度，從而提高二次電池的充放電速度的非水電解液二次電池用正極、及具備這種非水電解液二次電池用正極的非水電解液二次電池、以及具備這種非水電解液二次電池的電池模塊。另一方面，將現有的橄欖石型鋰復合化合物作為正極活性物質使用的二次電池，由于正極的電阻高，即使在理論值3.35V附近充電也無法獲得100%的S0C。因此，必須施加4.0V以上的高電壓。然而，如果用4.0V以上的電壓進行充電，則電極上產生無助于電解液分解等電池反應的反應，將有可能對電池的耐久性和穩定性造成影響。鑒于上述現有技術存在的技術問題，本發明的目的還在于提供一種可以降低使用有橄欖石型鋰復合化合物的正極的電阻，可以在低電壓下充電的非水電解液二次電池。解決技術問題的技術方案為解決上述技術問題本發明諸位發明人進行了深入研究，結果發現，在含有表面形成有碳質薄膜的橄欖石型鋰復合化合物顆粒作為正極活性物質的非水電解液二次電池正極中，如果使相對于這種橄欖石型鋰復合化合物顆粒的表面積的碳質薄膜的覆蓋率達到95%以上，則可以提高橄欖石型鋰復合化合物中的鋰離子的嵌入/釋放速度，由此可以提高正極的充放電速度，其結果可以提高二次電池的充放電速度，從而完成了本發明。 S卩，本發明的非水電解液二次電池用正極，其特征在于，在含有表面形成有碳質薄膜的橄欖石型鋰復合化合物顆粒作為正極活性物質的非水電解液二次電池正極中，相對于上述橄欖石型鋰復合化合物顆粒的表面積的上述碳質薄膜的覆蓋率為95%以上。上述非水電解液二次電池用正極中的上述橄欖石型鋰復合化合物顆粒的填充密度優選為0.90g/cm3以上且在1.09g/cm3以下。本發明的非水電解液二次電池，其特征在于，具備本發明的非水電解液二次電池用正極。本發明的電池模塊，其特征在于，具備本發明的非水電解液二次電池。而且，為解決上述技術問題，本發明還采用如下結構的非水電解液二次電池。一種非水電解液二次電池，其特征在于:在使用了含有涂覆有碳涂層的橄欖石型鋰復合化合物作為正極活性物質的正極的非水電解液二次電池中，上述正極具有正極活性物質層，上述正極活性物質層包含相對于上述正極活性物質100質量份為4質量份以上6質量份以下的導電材料、以及4質量份以上8質量份以下的粘合劑，其中，涂覆有碳涂層的橄欖石型鋰復合化合物顆粒的碳覆蓋面積率為95%以上。發明效果根據本發明的非水電解液二次電池用正極，由于使得相對于表面形成有碳質薄膜的橄欖石型鋰復合化合物顆粒的表面積的碳質薄膜的覆蓋率達到了 95%以上，因此可以提高橄欖石型鋰復合化合物中的鋰離子的嵌入/釋放速度，從而可以提高正極的充放電速度。其結果，可以提高使用這種非水電解液二次電池用正極的二次電池的充放電速度。根據本發明的非水電解液二次電池，由于具備本發明的非水電解液二次電池用正極，因此可以提高正極的充 放電速度。從而，可以提高二次電池的充放電特性。根據本發明的電池模塊， 由于具備本發明的非水電解液二次電池，因此可以提高電池模塊的充放電特性。并且根據本發明，還可以提供一種正極的電阻低、可低電壓充電的非水電解液二次電池。
圖1是表示本發明的一個實施方式的非水電解液二次電池的結構的縱向示意剖視圖。圖2是表示本發明的一個實施方式的非水電解液二次電池的結構的橫向示意剖視圖。圖3是表示本發明的一個實施方式的非水電解液二次電池的發電元件的立體圖，(a)表示設置有正極的狀態，(b)表示設置有負極的狀態，(C)表示設置有正極、負極以及隔膜紙的狀態。圖4是表示本發明的實施例1、2及比較例I的充放電特性的圖。圖5是表示作為本發明的一個實施方式的二次電池的圖。圖6是表示實施方式的二次電池所包含的發電元件的圖。圖7是表不各樣品的充電時間和容量的關系的圖。
具體實施例方式對作為本發明的第一方式的、非水電解液二次電池用正極及非水電解液二次電池以及電池模塊的實施方式進行說明。
此外，該實施方式是用于更好地理解發明的主要內容的具體的說明示例，只要不特別指定，則并不限制本發明。圖1是表示具備本發明的一個實施方式的非水電解液二次電池用正極的非水電解液二次電池(以下也簡稱為“二次電池”)的結構的縱向示意剖視圖，圖2是表示該二次電池的結構的橫向示意剖視圖。本實施方式的二次電池I被稱為鋰離子二次電池，設計成在不銹鋼等有底筒狀殼體2的上部開口處接合有蓋部件3的密封結構，該殼體2內容納有堆棧結構的發電元件4、正極連接端子5、負極連接端子6以及非水電解液7，這些正極連接端子5以及負極連接端子6通過絕緣體(省略圖示)固定在蓋部件3上，正極連接端子5連接到正極外部連接端子8上，負極連接端子6連接到負極外部連接端子9上。如圖3所示，發電元件4為片狀正極11和片狀負極12間隔著隔膜紙13交替設置。正極11包括正極集電體21和在正極集電體21上形成的正極活性物質層22。正極活性物質層22可以只形成在正極集電體21的一個面上，也可以形成在正極集電體21的兩個面上。這些正極集電體21的未形成正極活性物質層22的端部被捆成束后連接到正極連接端子5上。正極集電體21具有導電性，只要是可以在表面上形成正極活性物質層22的正極集電體即可，并沒有特別限定，例如，優選金屬箔，而作為該金屬箔優選鋁箔。正極活性物質層22是在正極活性物質中添加乙炔黑等導電劑、聚偏氟乙烯(')7 V化 ' 二 u r > ) (PVdF)等粘結劑、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等有機溶劑等，再將攪拌/混煉后的正極活性物質層用漿料涂覆在正極集電體21上之后加熱干燥而得到的產物，作為正極活性物質，優選使用表面形成有碳質薄膜的橄欖石型鋰復合化合物顆粒。作為這種表面形成有碳質薄膜的橄欖石型鋰復合化合物顆粒，可以使用(I)表面以幾乎100%的表面覆蓋率形成有碳質薄膜的橄欖石型鋰復合化合物顆粒；(2)橄欖石型鋰復合化合物的初級顆粒的表面以幾乎100%的表面覆蓋率形成有碳質薄膜、介由碳質薄膜初級顆粒彼此之間結合形成次級顆粒的橄欖石型鋰復合化合物顆粒的凝集體，中的任一種，或者使用這兩者。作為橄欖石型鋰復合化合物顆粒，優選以從鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰、鈦酸鋰及LixAyDzPO4 (但是，A為從Co、Mn、N1、Fe、Cu、Cr的組中選擇的一種或兩種以上、D為從Mg、Ca、
S、Sr、Ba、T1、Zn、B、Al、Ga、In、S1、Ge、Sc、Y、稀土類元素的組中選擇的一種或兩種以上、O< X < 2、0 < y < 1.5、0彡z < 1.5)的組中選擇的一種為主成分的顆粒。
此處，從高放電電位、豐富的資源量、安全性等觀點出發，A優選為Co、Mn、N1、Fe，D 優選為 Mg、Ca、Sr、Ba、T1、Zn、Al。此處，稀土類元素是指作為鑭系元素的La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 這 15 種元素。在該鋰復合化合物中，也優選LiFeP04。在該橄欖石型鋰復合化合物顆粒的表面上形成的碳質薄膜，是通過在1000°C以下、惰性氣氛中對浙青等碳前體進行燒成而得到的產物，由非晶碳(無定形碳)構成。相對于該橄欖石型鋰復合化合物顆粒的表面積的碳質薄膜的覆蓋率優選為95%以上。此處，如果碳質薄膜的覆蓋率低于95%，則橄欖石型鋰復合化合物顆粒的內部電阻增大，其結果，橄欖石型鋰復合化合物顆粒中的鋰離子的嵌入/釋放速度降低，正極的充放電速度降低，因此不優選。這種正極活性物質層22中的表面形成有碳質薄膜的橄欖石型鋰復合化合物顆粒的填充密度優選為0.9Og/cm3以上且在1.09g/cm3以下。此處，如果填充密度低于0.90g/cm3，則導電電阻增大，因此不優選。此外，填充密度的上限值1.09g/cm3是橄欖石型鋰復合化合物顆粒嵌入正極的界限，難以使填充密度提高至該值以上。填充密度為1.09g/cm3時，正極活性物質層25的導電電阻變得接近于非晶碳(無定形碳)的電阻。此處，進一步對使碳質薄膜的覆蓋率達到95%以上的理由進行詳細說明。現有的表面形成有碳質薄膜的橄欖石型鋰復合化合物顆粒中，并不能說鋰復合化合物中的鋰離子的嵌入/釋放速度能夠快到充分滿足要求的程度。尤其是在充放電的末期，正極的導電電阻具有上升的趨勢，出現充放電速度降低的缺點。作為其原因可以考慮，由于橄欖石型鋰復合化合物顆粒的表面有許多部分不存在碳質薄膜，因此導致在與橄欖石型鋰復合化合物顆粒的Li離子的反應部位鄰接的橄欖石骨架中的電子的授受部位上出現未被碳質薄膜覆蓋的部分，該部分的Li離子難以嵌入/釋放。
作為顆粒表面有許多不存在碳質薄膜的部分的原因可以考慮，原本橄欖石型鋰復合化合物顆粒的表面的碳質薄膜的覆蓋率就低，而且，由于使用這種表面覆蓋橄欖石型鋰復合化合物顆粒制備正極活性物質層用漿料時進行的攪拌/混煉，顆粒被施加過度的應力，從而導致碳質薄膜剝離等。另一方面可以考慮，在本申請發明的表面形成有碳質薄膜的橄欖石型鋰復合化合物顆粒中，由于使碳質薄膜的覆蓋率達到了 95%以上，因此在與橄欖石型鋰復合化合物顆粒的Li離子的反應部位鄰接的橄欖石骨架中的電子的授受部位上，未被碳質薄膜覆蓋的部分減少，從而Li離子的嵌入/釋放受到阻礙的區域減少。可以考慮，尤其是碳質薄膜的覆蓋率達100%的情況下，與橄欖石型鋰復合化合物顆粒的Li離子的反應部位鄰接的橄欖石骨架中的電子的授受部位幾乎都被碳質薄膜覆蓋，從而無需擔心Li離子的嵌入/釋放會受到阻礙。負極12包括負極集電體31、以及形成于負極集電體31上的負極活性物質層32。負極集電體31具有導電性，只要是可以在表面上形成負極活性物質層32的負極集電體即可，并沒有特別限定，例如，優選金屬箔，而作為該金屬箔優選銅箔。負極活性物質層32是在負極活性物質中添加乙炔黑等導電劑、聚偏氟乙烯(PVdF)等粘結劑、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等有機溶劑等，再將攪拌/混煉后的負極活性物質層用漿料涂覆在負極集電體31上之后加熱干燥而得到的產物，作為負極活性物質，優選使用例如石墨(石墨)、鋰金屬、錫、鈦酸鋰等。隔膜紙13設置在正極11與負極12之間，只要能夠防止正極11與負極12之間漏電即可，并沒有特別限定，例如，優選使用聚烯烴微孔膜。非水電解液7只要是含有參與二次電池I的電池反應的電解質的溶液即可，并沒有特別限定，例如，在鋰離子二次電池的情況下，優選使用鋰鹽溶解于有機溶劑后得到的電解質溶液。接著,對本實施方式的正極的制造方法進行說明。首先，將表面形成有碳質薄膜的橄欖石型鋰復合化合物顆粒、乙炔黑等導電劑、聚偏氟乙烯(PVdF)等粘結劑、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等有機溶劑等攪拌/混煉，制備成正極活性物質層用漿料。通過控制該攪拌/混煉的時間，可以使得橄欖石型鋰復合化合物顆粒的表面上的碳質薄膜的覆蓋率保持在95%以上。而且，還能夠達到以下效果。(1)當橄欖石型鋰復合化合物顆粒的表面以幾乎100%的表面覆蓋率形成碳質薄膜時，通過控制攪拌/混煉的時間，可以抑制初級顆粒狀態的碳質薄膜的損傷。(2)在橄欖石型鋰復合化合物顆粒的初級顆粒的表面以幾乎100%的表面覆蓋率形成規定厚度的碳質薄膜，介由碳質薄膜初級顆粒彼此之間結合形成次級顆粒的橄欖石型鋰復合化合物顆粒的凝集體的情況下，通過控制攪拌/混煉的時間，能夠抑制當位于次級顆粒表面上的初級顆粒的碳質薄膜受損、擠壓后的次級顆粒瓦解成零散的初級顆粒狀時，凝集體的外側的初級顆粒的碳質薄膜的涂覆率降低。接著，使用輥涂機等將該正極活性物質層用漿料在正極集電體上涂覆成均勻厚度，然后進行加熱干燥。由此，在正極集電體上形成正極活性物質層。該正極活性物質層可以只在正極集電體的一個面上形成，也可以在兩個面上形成。接著，通過使用輥壓機等對形成有正極活性物質層的正極集電體加壓，使正極活性物質層的厚度達到適當的厚度，從而完成正極的制作。在通過該輥壓機加壓時，干燥后的正極活性物質層作為非水二次電池用的電極，可以通過被輥壓而得到良好的填充密度和空隙率。特別是上述(2)的凝集體，次級顆粒瓦解成零散的初級顆粒狀，從而形成填充密度高的正極活性物質層。通過以下步驟完成本實施方式的二次電池I的制作:間隔著隔膜紙13交替設置正極11和負極12而組裝成發電元件4，將該發電元件4以及非水電解液7容納在殼體2內，將正極連接端子5以及正極外部連接端子8與正極11連接，將負極連接端子6以及負極外部連接端子9與負極12連接，然后將正極外部連接端子8以及負極外部連接端子9固定在蓋部件3上。本實施方式的電池模塊是通過將多個本實施方式的二次電池I串聯連接或并聯連接而制作完成的。根據本實施方式的二次電池用正極，由于表面形成有碳質薄膜的橄欖石型鋰復合化合物顆粒的、相對于其表面積的碳質薄膜的覆蓋率達到95%以上，因此可以提高橄欖石型鋰復合化合物顆粒中的鋰離子的嵌入/釋放速度，從而可以提高正極的充放電速度。其結果，可以提高使用這種二次電池用正極的二次電池的充放電速度。根據本實施方式的二次電池，由于具備有本實施方式的正極，因此可以提高正極的充放電速度。因此，可以提高二次電池的充放電特性。根據本實施方式的電池模塊，由于具備有本實施方式的二次電池，因此，可以提高電池模塊的充放電特性。以下，參照附·圖對作為本發明的第二實施方式的實施方式進行說明。附圖和以下記述中所示的結構只是示例，本發明的范圍并不受附圖和以下記述的限制。圖5是表示作為本發明的一個實施方式的二次電池的圖，圖5(a)是示意剖視圖，圖5(b)是示意俯視圖，圖5(c)是除去殼體后的結構要素的示意剖視圖，圖5(d)是殼體的首1J視圖。圖6是表示本實施方式的二次電池所包含的發電元件的圖，，圖6(a)表示正極片的示意剖視圖，圖6(b)表示負極片的示意剖視圖，圖6(c)是表示發電元件的內部結構的示意圖。本實施方式的二次電池120具有以下結構:在具有開口 118的殼體103內容納了堆棧結構的發電元件101、通過蓋部件104將開口 118密封。殼體103內除了發電元件101，還裝入有正極連接端子106、負極連接端子107、正極支撐部件110、負極支撐部件111以及電解液。殼體103內，發電兀件101的長度方向的一個端部與正極連接端子106連接,另一個端部與負極連接端子107連接。正極連接端子106和負極連接端子107分別固定在蓋部件104上。正極支撐部件110固定在正極連接端子106的殼體103底壁側的端部，負極支撐部件111固定在負極連接端子107的殼體103底壁側的端部。正極支撐部件110以及負極支撐部件111直接或通過其它部件與殼體103底壁的內側面接觸。蓋部件104實際上與殼體103的開口 118具有同樣的大小。本實施方式中，發電元件101安裝在蓋部件104上時的長度L與殼體103的深度D大致相同。由此，將發電元件101等容納在殼體103內時，在正極支撐部件110以及負極支撐部件111與殼體103的底面119抵接狀態下，蓋部件104的邊緣與開口 118的邊緣被設置成在側視圖上幾乎一致。正極連接端子106和負極連接端子107被固定在蓋部件104的殼體103的內側。正極外部連接端子114和負極外部連接端子115被固定在蓋部件104的外表面側。正極外部連接端子114與正極連接端子106電連接。負極外部連接端子115與負極連接端子107電連接。蓋部件104的邊緣與殼體103的開口 118的邊緣形成密封結合的接合部117。由此，將二次電池120的電解液封入殼體103內。接合部117的形成方法并沒有特別限定，例如，可以采用激光焊接、電阻焊接、超聲波焊接、使用粘結劑的粘結等。如圖6所示，發電元件101具有間隔著隔膜紙133交替層疊的正極片130和負極片131。正極片130具有與正極連接端子106連接的正極集電體122、以及在正極集電體122上形成的正極活性物質層125。負極片131具有與負極連接端子107連接的負極集電體123、以及在負極集電體123上形成的負極活性物質層126。構成發電元件101的正極片130和負極片131可以分別是多片。S卩，也可以是多片正極片130和多片負極片131間隔著隔膜紙133交替地層疊。這種情況下，多片正極片130在未形成有正極活性物質層125的正極集電體122的端部被捆成束，然后與正極連接端子106連接。同樣地，多片負極片131在未形成有負極活性物質層126的負極集電體123的端部被捆成束，然后與負極連接端子107連接。在這種將集電體的端部捆成束的情況下，為了防止正極集電體122和負極集電體123之間漏電，也可以將隔膜紙133延伸設置至正極集電體122和負極集電體123各自被捆成束的部分的附近。而且，也可以在殼體103內設置多個發電元件101。這種情況下，可在一個正極連接端子106、一個 負極連接端子107上連接多個發電元件101。正極片130具有正極集電體122和正極活性物質層125。正極集電體122具有導電性，只要能夠在其一個面或兩個面上保持正極活性物質層125，則對其材質、形狀和大小并沒有特別限定。正極集電體122例如可以由金屬箔構成，優選為鋁箔。正極活性物質層125包括正極活性物質顆粒、導電材料和粘結劑。本實施方式中，使用表面覆蓋有碳的橄欖石型磷酸鐵鋰的顆粒、或其凝集體作為正極活性物質。橄欖石型磷酸鐵鋰由通式LixFePO4(但O < X < 2)表示。可以使用在1000°C以下、惰性氣氛下的條件下將浙青等碳前體燒成而得的非晶質碳作為覆蓋橄欖石型磷酸鐵鋰顆粒的碳涂層。本實施方式中，構成正極活性物質層125的橄欖石型磷酸鐵鋰顆粒，其表面的碳涂層的覆蓋面積率優選為95%以上，希望最好接近100%。另外，作為正極活性物質，并不僅限于橄欖石型磷酸鐵鋰，可以使用由通式LixMPO4(M為從Co、N1、Mn、Fe中選擇的至少一種以上的元素，O < x彡2)表示的橄欖石型鋰復合化合物。即，可以使用表面覆蓋有碳的橄欖石型鋰復合化合物的顆粒或其凝集體。粘結劑用于使正極集電體122、正極活性物質顆粒與導電材料粘結。作為粘結劑，除了溶解于有機溶劑中使用的聚偏氟乙烯(PVdF)、聚四氟乙烯(PTFE)等有機溶劑類粘結齊IJ以外，還可以例舉出:可分散于水的苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯腈、甲基丙烯酸羥乙基酯等烯屬不飽和羧酸酯，丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富馬酸、馬來酸等烯屬不飽和羧酸，以及羧甲基纖維素(CMC)等水溶性聚合物，也可以將上述物質中的兩種以上混合使用。溶解粘結劑的溶劑可以根據粘結劑的種類適當選擇。例如，可從二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、異丙醇、甲苯、水等中選擇一種或兩種以上使用。作為用于正極活性物質層125的導電材料，可以從乙炔黑、爐黑、碳黑中選擇一種或兩種以上的碳來使用。本實施方式的正極活性物質層125中的正極活性物質、導電材料、粘結劑的材料比設定為以下范圍:相對于正極活性物質100質量份，導電材料為4 6質量份、粘結劑為4 8質量份。如果導電材料的量不足4質量份，則不能由正極內的碳完好地形成導電網絡，從而電阻增大。另一方面，如果導電材料的量超過6質量份，則即使增加這以上的添加量，導電率也不會變化。導電材料無助于電池反應，因此過多的導電材料會造成正極的每單位重量的容量降低。另外，如果粘結劑的量超過8質量份，則正極活性物質層125的粘結性將上升，而與此相反導電性將下降。并且，當粘結劑的量不足4質量份時，由于正極活性物質層125的粘結力過弱，因此難以在正極集電體122上形成正極活性物質層125。另外本實施方式中，正極活性物質層125的填充密度優選為0.90g/cm3以上。如下表I的填充密度與電極電阻的關系所示，當填充密度為0.90g/cm3以上時，正極片130的電阻達到足夠小的值，而當填充密度不足0.90g/cm3時，則正極片130的電阻急劇上升。此外，“電極電阻”為AC電阻值。[表 I]
權利要求
1.一種非水電解液二次電池用正極，含有表面形成有碳質薄膜的橄欖石型鋰復合化合物顆粒作為正極活性物質，其特征在于， 所述碳質薄膜相對于所述橄欖石型鋰復合化合物顆粒的表面積的覆蓋率為95%以上。
2.根據權利要求1所述的非水電解液二次電池用正極，其特征在于， 所述非水電解液二次電池用正極中的所述橄欖石型鋰復合化合物顆粒的填充密度為0.90g/cm3 以上且在 1.09g/cm3 以下。
3.一種非水電解液二次電池，其特征在于， 具備權利要求1或2所述的非水電解液二次電池用正極。
4.一種電池模塊，其特征在于， 具備權利要求3所述的非水電解液二次電池。
5.一種非水電解液二次電池，使用含有涂覆有碳涂層的橄欖石型鋰復合化合物作為正極活性物質的正極，其特征在于， 所述正極具有正極活性物質層，所述正極活性物質層包括:相對于所述正極活性物質100質量份為4質量份以上6質量份以下的導電材料、以及4質量份以上8質量份以下的粘合劑，其中，涂覆有碳涂層的橄欖石型鋰復合化合物顆粒的碳覆蓋面積率為95%以上。
6.根據權利要求5所述的非水電解液二次電池，其特征在于， 所述正極活性物質層的填充密度為0.90g/cm3以上1.09g/cm3以下。
7.—種電池模塊， 其特征在于， 由多個權利要求5或6所述的非水電解液二次電池連接而成。
全文摘要
本發明提供一種通過提高橄欖石型鋰復合化合物顆粒中的鋰離子的嵌入/釋放速度，提高正極的充放電速度，從而提高二次電池的充放電速度的非水電解液二次電池用正極、及具備該非水電解液二次電池用正極的非水電解液二次電池、以及具備該非水電解液二次電池的電池模塊。本發明的非水電解液二次電池用正極，優選在含有表面形成有碳質薄膜的橄欖石型鋰復合化合物顆粒作為正極活性物質的非水電解液二次電池用正極中，相對于橄欖石型鋰復合化合物顆粒的表面積的碳質薄膜的覆蓋率為95%以上，且該非水電解液二次電池用正極中的橄欖石型鋰復合化合物顆粒的填充密度為0·90g/cm3以上且在1·09g/cm3以下。
文檔編號H01M4/58GK103250280SQ201180059438
公開日2013年8月14日 申請日期2011年12月14日 優先權日2010年12月17日
發明者原富太郎, 福永孝夫, 井口隆康, 北川高郎, 山本良貴 申請人:艾利電力能源有限公司, 住友大阪水泥株式會社