穩定化鋰粉的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及穩定化裡粉。
【背景技術】
[0002] 裡離子二次電池與儀儒電池、儀氨電池等相比，由于輕量且高容量，因此作為便攜 式電子設備用電源而被廣泛應用。另外，作為搭載于混合動力汽車或電動汽車的電源而成 為有力的候補。于是，伴隨于近年來的便攜式電子設備的小型化W及高功能化而對成為它 們的電源的裡離子二次電池，期待著更進一步的高容量化。
[0003] 裡離子二次電池的容量主要依存于電極的活性物質。對于負極活性物質而言，通 常使用石墨，但根據上述要求而需要使用更高容量的負極活性物質。因此，持有與石墨的理 論容量（372mAh/g)相比大得多的理論容量（4210mAh/g)的金屬娃儀）正受到關注。
[0004] 另外，循環特性比金屬娃優異的氧化娃（SiOj的使用也正在被研究探討。但是， 氧化娃與金屬娃相比，不可逆容量大。有助于充放電的裡的量由于根本上是由正極中的裡 量來決定，因此負極的不可逆容量的增加關系到電池整體的容量降低。 陽〇化]為了減低該不可逆容量，有提案為，在開始充放電之前預先使金屬裡與負極接觸， 并將裡滲雜于（doping)負極的技術（裡預先滲雜（lithium pre-doping))(例如，參照專 利文獻1~2)。在專利文獻1中，公開有在負極上形成含有裡的膜，從而將裡滲雜于負極的 方法。另外，在專利文獻2中，公開有通過使裡顆粒包含于負極活性物質層中，從而將裡滲 雜于負極的方法。
[0006] 在運樣的滲雜操作中使用的裡，由于其反應性高，因此希望在安全性方面更優異 的產品，有提案為，在大氣中W穩定的覆蓋膜來覆蓋裡顆粒的表面W提高安全性并改善操 作處理的穩定化裡粉（參照專利文獻3)
[0007] 通常，在裡離子二次電池中使用的負極具有，在集電體上形成含有負極活性物質 的層，之后通過壓制而緊密附著的工序，通過該壓制而使穩定化裡粉的裡金屬露出，從而進 行對負極的滲雜。因此，穩定化裡粉所要求的特性不僅要提高裡的穩定性，而且還要求用于 產生優異的電池特性的滲雜特性。
[0008] 現有技術文獻
[0009] 專利文獻
[0010] 專利文獻1 :日本專利第5196118號公報
[0011] 專利文獻2 :日本專利特開2010-160986號公報
[0012] 專利文獻3 :日本專利第2699026號公報
【發明內容】
[0013] 發明所要解決的技術問題
[0014] 然而，如果使用上述專利文獻所記載的那樣的球狀的穩定化裡粉，則對于破壞覆 蓋層而使裡顆粒露出的情況而言，需要大的壓制壓力，并且伴隨壓制會在負極上產生龜裂 (crack)等缺陷，因而在使用電池時的初期充放電效率會劣化。
[0015] 另一方面，如果為了抑制對負極的損壞而減小壓制壓力，則會有因為穩定化裡粉 不斷被損壞，所W滲雜無法有效地進行并且無法達到不可逆容量降低的作用的問題。
[0016] 本發明是鑒于上述現有技術中所存在的問題而完成，其目的在于提供一種能夠抑 制對負極的損壞并且在滲雜效率方面表現優異的穩定化裡粉W及使用該穩定化裡粉的裡 離子二次電池。
[0017] 用于解決技術問題的手段
[0018] 為了達到上述目的，本發明所設及的穩定化裡粉，其特征在于，在將顆粒的平均圓 形度（average circularity)設定為C的時候，C《0. 90。在此，圓形度C被定義為，在將 顆粒的面積設定為S并且將周長設定為L的時候，C = 4 π S/?Λ
[0019] 通過制成運樣的結構，由于在上述壓制時給予穩定化裡粉的應力變得容易集中于 一部分并且即使是小的壓制力也能夠使裡顆粒破碎，因此在滲雜工序操作中，充分降低不 可逆容量成為可能并且極大改善裡離子二次電池的初期充放電效率。
[0020] 本發明所設及的穩定化裡粉，進一步優選在將顆粒的平均費雷特直徑（average Feret diameter)設定為抑的時候，抑《53. 0 μ m。在此，費雷特直徑被定義為與用顯微 鏡等觀察顆粒的時候的觀察圖像外切的長方形的長邊長度。
[0021] 由此，通過減小費雷特直徑，從而能夠進一步減小顆粒破碎所必要的壓制壓力，并 且降低不可逆容量成為可能。
[0022] 本發明所設及的穩定化裡粉，進一步優選含有1. 0X 10 3質量％ W上且1. 0X 10 1 質量％^下的過渡金屬。
[0023] 由此，通過過渡金屬W規定的比例存在從而穩定化覆蓋膜變硬并且變脆，顆粒變 得更容易被破碎。由此，進一步降低不可逆容量成為可能。
[0024] 發明效果
[0025] 根據本發明，能夠提供一種在滲雜效率方面表現優異的穩定化裡粉，另外，通過使 用滲雜有本發明的穩定化裡粉的負極，從而能夠獲得初期充放電效率得到大幅改善的裡離 子二次電池。
【附圖說明】
[00%] 圖1是本實施方式所設及的穩定化裡粉的光學顯微鏡照片。
[0027] 圖2是現有的穩定化裡粉的光學顯微鏡照片。
[002引圖3是本實施方式的裡離子二次電池的模式截面圖。
[0029] 實施方式
[0030] 關于本發明，W下對本發明的優選的實施方式進行說明。還有，本發明并不限定于 W下的實施方式。
[0031] <穩定化裡粉>
[0032] 本實施方式的穩定化裡粉具有平均圓形度C為0. 90 W下的顆粒形狀。所述穩定 化裡粉被金屬裡為單一或者多種的穩定的裡化合物所覆蓋。
[0033] 作為穩定的裡化合物，可W列舉碳酸鹽、氨氧化物、氧化物W及硫化物等，具體而 言，可W列舉LiOH、LizCOs、Li2〇、LizS等。運些化合物能夠由X射線衍射法或拉曼光譜法來 進行鑒定。其中，為了進一步提高安全性，優選上述裡化合物W Li2〇為主成分。
[0034] 上述穩定化裡粉的平均圓形度C更優選為0.80 W下。圓形度越小，可能越容易破 壞顆粒，伴隨著壓制，對負極的損壞被進一步抑制并且能夠獲得優異的滲雜效果。
[0035] 上述穩定化裡粉的平均費雷特直徑，從涂布后在電極表面上的均勻分散性的觀點 出發，優選為53.0μπι W下，更加優選為25.0μπι W下。
[0036] 上述穩定化裡粉，從穩定化覆蓋膜的脆度的觀點出發，相對于穩定化裡粉優選含 有1.0X10 3質量％ W上且1.0X10 1質量％ W下的過渡金屬，更加優選含有1.0X10 3質 量％ W上且10. 0Χ 10 3質量％ W下的過渡金屬。根據該構成，能夠獲得更加優異的滲雜效 果。運被認為是由于存在異物而引起穩定化覆蓋膜變脆。
[0037] 另外，優選在穩定化覆蓋膜中含有所述過渡金屬。根據該構成，認為穩定化覆蓋膜 更加有效地變脆。還有，過渡金屬的定量可W用ICP(發射光譜分析法）來進行。
[0038] 所述過渡金屬進一步優選為容易被氧化的金屬。例如可W列舉：Mg、Al、Ti、Zr、Mn、 Zn、化、Fe、Ni、Sn、化。其中，特別優選化。
[0039] 在上述穩定化裡粉中，從滲雜效率的觀點出發，優選將金屬裡控制在80質量份W 上。在壓制時，金屬裡與負極活性物質變得容易發生接觸，能夠獲得更加優異的滲雜效果。
[0040] (穩定化裡粉的制造方法）
[0041] 本實施方式的穩定化裡粉通過如下方式進行制造：將裡錠投入到控油中，將其加 熱到裡的烙點W上，W充分的時間攬拌該烙融裡-控油混合物，從而制作分散液，然后W持 續攬拌的狀態漸漸地進行冷卻，使該分散液在充分冷卻的狀態下接觸二氧化碳（C〇2)并在 表面形成穩定化覆蓋膜，并將其干燥。還有，在添加過渡金屬的情況下，可W在導入二氧化 碳時進行添加。
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