極集流體504還用作與 外部電接觸的端子。因此，W正極集流體501的一部分及負極集流體504的一部分露出到 外包裝體509的外側(cè)的方式配置正極集流體501和負極集流體504。
[0104] 作為層合型蓄電池500中的外包裝體509,例如可W使用如下具有S層結(jié)構的層 合膜：在由聚乙締、聚丙締、聚碳酸醋、離聚物、聚酷胺等的材料形成的膜上設置侶、不誘鋼、 銅或儀等高柔性金屬薄膜，在該金屬薄膜上設置聚酷胺類樹脂、聚醋類樹脂等絕緣性合成 樹脂膜作為外包裝體的外表面。通過采用上述=層結(jié)構，可W阻擋電解液及氣體的透過，并 獲得絕緣性。
[0105] <圓筒型蓄電池〉 接著，參照圖8A和圖8B將說明圓筒型蓄電池的一個例子。如圖8A所示，圓筒型蓄電 池600在頂面具有正極蓋（電池蓋）601，并在側(cè)面及底面具有電池罐（外罐）602。正極蓋 601與電池罐602通過墊片（絕緣墊片）610彼此絕緣。
[0106] 圖8B是示意性圖示圓筒型蓄電池的截面的圖。在中空圓筒形電池罐602的內(nèi)側(cè) 設置有電池元件，在所述電池元件中，其間夾著帶狀隔離物605的帶狀正極604和帶狀負 極606被卷繞。雖然未圖示，但是電池元件圍繞中屯、銷被卷繞。作為電池罐602,可W使用 對電解液具有抗蝕性的儀、侶或鐵等金屬、此類金屬的合金或者此類金屬與其他金屬的合 金（例如不誘鋼）。此外，為了防止由非水電解液引起的腐蝕，優(yōu)選由儀或侶等覆蓋電池罐 602。在電池罐602的內(nèi)側(cè)，正極、負極及隔離物被卷繞而成的電池元件設置在彼此相對的 一對絕緣板608與609之間。在電池罐602的內(nèi)側(cè)，正極、負極及隔離物被卷繞而成的電池 元件夾在彼此相對的一對絕緣板608與609之間。另外，非水電解液（未圖示）注入設置 有電池元件的電池罐602的內(nèi)側(cè)。作為非水電解液，可W使用與上述硬幣型蓄電池和上述 層合型蓄電裝置中的非水電解液類似的非水電解液。
[0107] 盡管正極604及負極606可W與上述硬幣型蓄電池的正極及負極類似的方法形 成，不同在于，由于圓筒型蓄電池的正極及負極被卷繞，所W在集流體的兩面上形成活性物 質(zhì)。正極端子（正極集流導線）603與正極604連接，負極端子（負極集流導線）607與負極 606連接。正極端子603及負極端子607都可W使用侶等金屬材料形成。將正極端子603 及將負極端子607分別電阻焊接到安全閥機構612及電池罐602的底部。安全閥機構612 通過正溫度系數(shù)（PTC)元件611與正極蓋601電連接。當電池的內(nèi)壓超過預定的闊值時， 安全閥機構612切斷正極蓋601與正極604之間的電連接。PTC元件611起到電阻隨著溫 度上升而增大的熱敏電阻器的作用，通過增加電阻限制電流量，W防止異常發(fā)熱。注意，PTC 元件可W使用鐵酸領度aTi〇3)類半導體陶瓷等。
[010引注意，在本實施方式中，雖然作為蓄電池的例子示出硬幣型蓄電池、層合型蓄電池 及圓筒型蓄電池，但是，還可W使用密封型蓄電池、方型蓄電池等各種形狀的任意蓄電池。 此外，也可W采用層疊或卷繞多個正極、多個負極W及多個隔離物的結(jié)構。
[0109] 作為本實施方式所示的蓄電池300、蓄電池500、蓄電池600的各正極，使用根據(jù)本 發(fā)明的一個方式的正極活性物質(zhì)的形成方法形成的正極活性物質(zhì)。因此，能夠提高蓄電池 300、蓄電池500、蓄電池600的放電容量。
[0110] 本實施方式可W與其他實施方式適當?shù)亟M合而實施。 実施例1
[0111] 在本実施例中，根據(jù)表2合成新穎材料，通過在一個樣品的截面TEM圖像和該截面 TEM圖像中的一部分的范圍進行的FFT分析得到FFT圖案，而鑒定結(jié)晶結(jié)構。圖9及圖10 示出其結(jié)果。
[0…][表引
[0113] 在表2中的條件I下，按照實施方式2來形成新穎材料。注意，在表2的參考條件 下，不能得到新穎材料。
[0114] W下將詳細示出新穎材料的合成程序。
[0115] 將稱量好的材料、直徑為3mm的錯質(zhì)球W及丙酬放入錯質(zhì)罐，W40化pm進行濕式 行星式球磨機處理兩個小時。
[0116] 接著，在大氣下W50°C使球磨機處理過的漿料中的丙酬揮發(fā)，由此得到混合材料。
[0117] 接著，將混合材料干燥，將干燥的混合材料填到氧化侶相蝸，在大氣下W800°C至 Iiocrc進行燒成10小時，由此得到目的物。
[0118] 接著，進行研碎處理W解除燒制出來的粒子的燒結(jié)。將燒成物、直徑為3mm的錯質(zhì) 球W及丙酬放入錯質(zhì)罐，W20化pm進行濕式行星式球磨機處理兩個小時。
[0119] 在研碎之后，在大氣下W50°C對濕式球磨機處理過的混合物進行加熱W使丙酬揮 發(fā)，然后，W17(TC進行真空干燥，由此得到作為新穎材料的正極活性物質(zhì)。
[0120] 利用高分辨率透射電子顯微鏡（日本日立制造所制造的型號H9000-NAR，TEM)，W 200kV的加速電壓進行各樣品的截面觀察。圖9示出新穎材料的截面TEM圖像。圖9中的 黑色邊線是FFT分析的部分。圖9的右下方示出FFT分析結(jié)果。另外，圖9的右上方示出 JCPDS卡片所記載的尖晶石型結(jié)構的LiMn2〇4的數(shù)據(jù)。由此，可W鑒定圖9中的由黑色邊線 包圍的區(qū)域是尖晶石型結(jié)構的區(qū)域。
[0121] 圖10示出新穎材料的截面TEM圖像。圖10中的白色邊線是FFT分析的部分。圖 10的左邊示出所得到的FFT分析結(jié)果。另外，圖10的右下方示出JCPDS卡片所記載的層狀 巖鹽型結(jié)構的LizMnOs的數(shù)據(jù)。由此，可W鑒定圖10中的由白色邊線包圍的區(qū)域是層狀巖 鹽型結(jié)構的區(qū)域。 附圖標記說明
[012引 101 :尖晶石型結(jié)構的維晶；102 :層狀巖鹽型結(jié)構的維晶；103IizMn化粒子；104 : Spi-LiMri2〇4粒子；105 :燒結(jié)出來的材料；300 :蓄電池；301 :正極罐；302 :負極罐；303 :墊 片；304 :正極；305 :正極集流體；306 :正極活性物質(zhì)層；307 :負極；308 :負極集流體；309 : 負極活性物質(zhì)層；310 :隔離體；400 :蓄電池；402 :正極；404 :負極；500 :蓄電池；501 :正極 集流體；502 :正極活性物質(zhì)層；503 :正極；504 :負極集流體；505 :負極活性物質(zhì)層；506 : 負極；507 :隔離體；508 :電解液；509 :外包裝體；600 :蓄電池；601 :正極蓋；602 :電池罐； 603 :正極端子；604 :正極；605 :隔離體；606 :負極；607 :負極端子；608 :絕緣板；609 :絕緣 板；611 :PTC元件；612 :安全閥機構 本申請案根據(jù)2013年5月10日在日本專利局所申請之日本專利申請案序號 2013-100358及2013年5月10在日本專利局所申請之日本專利申請案序號2013-100383， 該申請案的全部內(nèi)容結(jié)合于本文W供參考。
【主權項】
1. 一種粒子，包括： 層狀巖鹽型結(jié)構的第一雛晶；以及 所述粒子的表面的一部分中的尖晶石型結(jié)構的第二雛晶， 其中，所述粒子中的層狀巖鹽型結(jié)構的部分的比例為50%以上且98%以下， 并且，所述粒子是鋰錳氧化物。2. 根據(jù)權利要求1所述的粒子，其中所述第一雛晶具有與Li 2Mn03的雛晶相同的結(jié)晶 結(jié)構。3. 根據(jù)權利要求1所述的粒子，其中所述第一雛晶屬于空間群C2/c。4. 根據(jù)權利要求1所述的粒子，其中所述粒子中的層狀巖鹽型結(jié)構的部分的比例為 85%以上且98%以下。5. 根據(jù)權利要求1所述的粒子，其中所述第一雛晶是Li 2Mn03。6. 根據(jù)權利要求1所述的粒子，其中所述第二雛晶是LiMn 204。7. -種包括權利要求1所述的粒子的電極。8. -種包括權利要求7所述的電極的蓄電池。9. 一種包括權利要求8所述的蓄電池的電子設備。10. -種粒子，包括： Li2MnO3的結(jié)晶；以及 LiMn2O4的結(jié)晶， 其中，所述粒子中的Li2MnO^比例為50 %以上且98 %以下。11. 根據(jù)權利要求10所述的粒子，其中所述粒子中的LiMn2O4的比例為2%以上且50% 以下。12. 根據(jù)權利要求10所述的粒子，其中所述粒子中的Li #11〇3的比例為85%以上且 98%以下。13. -種包括權利要求10所述的粒子的電極。14. 一種包括權利要求13所述的電極的蓄電池。15. -種包括權利要求14所述的蓄電池的電子設備。16. -種粒子，包括： Li2MnO3的結(jié)晶；以及 LiMn2O4的結(jié)晶， 其中，所述粒子中的LiMn2O4的比例為2 %以上且50 %以下。17. 根據(jù)權利要求16所述的粒子，其中所述粒子中的LiMn2O4的比例為2%以上且15% 以下。18. -種包括權利要求16所述的粒子的電極。19. 一種包括權利要求18所述的電極的蓄電池。20. -種包括權利要求19所述的蓄電池的電子設備。21. -種粒子的制造方法，包括如下步驟： 混合碳酸鋰和碳酸錳來得到混合物；以及 在混合碳酸鋰和碳酸錳后，在500°C以上且1000°C以下的溫度中進行所述混合物的加 熱處理來得到活性物質(zhì)粒子， 其中，碳酸鋰和碳酸錳的摩爾數(shù)比在0.88 : I. 09至0.98 : 1.01的范圍內(nèi)。22. 根據(jù)權利要求21所述的制造方法，其中碳酸鋰和碳酸錳的摩爾數(shù)比在 0. 91 : 1.06 至 0.95 : 1.03 的范圍內(nèi)。23. 根據(jù)權利要求21所述的制造方法，其中所述混合物還包括氧化鎳。
【專利摘要】本發(fā)明的一個目的是增大能夠嵌入正極活性物質(zhì)并從正極活性物質(zhì)脫嵌的鋰離子的量；實現(xiàn)二次電池的大容量及高能量密度。將LiMn2O4雛晶(具有尖晶石型結(jié)構的雛晶)與Li2MnO3雛晶(具有層狀巖鹽型結(jié)構的雛晶)的復合材料用于正極活性物質(zhì)。該鋰錳復合氧化物具有良好的結(jié)構穩(wěn)定性及大容量。
【IPC分類】H01M4/36, H01M4/505, C01G45/00
【公開號】CN105164054
【申請?zhí)枴緾N201480025454
【發(fā)明人】川上貴洋, 吉富修平, 落合輝明, 瀨尾哲史, 門馬洋平, 齋藤祐美子
【申請人】株式會社半導體能源研究所
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2014年5月1日
【公告號】US20140332715, WO2014181885A1