,在進行所述(第四步驟)熱處理步驟后,涂 布在正極活性物質(zhì)表面的金屬氧化物層可包含選自Mg、Ca、Sr、Ba、Y、Ti、Zr、V、佩、Ta、Cr、 Mo、W、Mn、Fe、Co、Ir、Ni、Zn、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、La、及Ce中的一種W上金屬氧化物層。
[0081] 如上所述,在本發(fā)明的方法中,混合金屬-金屬己醇酸溶劑和正極活性物質(zhì)顆粒 后,進行熱處理,從而能夠在二次電池的正極活性物質(zhì)表面,例如在含裡過渡金屬氧化物的 表面涂布厚度均勻的兩種W上金屬復合氧化物。因此,不僅能夠使陰離子的影響最小化,還 能夠涂布多種金屬復合氧化物。并且,通過后續(xù)工藝來調(diào)節(jié)氧化/還原熱處理氛圍,從而在 沒有額外的碳源供應(yīng)的情況下,也能夠在正極活性物質(zhì)表面進一步形成均勻的碳涂層,因 此,能夠制造熱穩(wěn)定性、容量、及循環(huán)特性得到改善的正極活性物質(zhì)、及包含其的二次電池。
[0082]目P,在二次電池工作時,發(fā)生如短路的高倍率放電時,所述金屬復合氧化物作為 可顯著發(fā)揮內(nèi)部電阻的電阻層而發(fā)揮作用,從而防止電子進入到含裡過渡金屬氧化物核 (core),并抑制裡離子的嵌入。目P,在內(nèi)部發(fā)生短路時,降低來自負極的大量裡離子和電子 嵌入于正極活性物質(zhì)內(nèi)的速度,從而防止由瞬間發(fā)生過電流而導致的熱生成,并能夠提高 電池的安全性。若僅在所述含裡過渡金屬氧化物的表面的一部分涂布所述金屬氧化物,貝U 裡離子和電子可通過未涂布有金屬氧化物的部分來嵌入到含裡過渡金屬氧化物,因此不僅 不能發(fā)揮如上所述的降低裡離子和電子的移動速度的效果,而且裡離子及電子所要通過的 面積變窄而引起噴管效應(yīng),由此更加提高局部裡離子及電子的移動速度,因此反而促進了 局部的熱生成,從而對電池的安全性帶來不好的影響。但是,根據(jù)本發(fā)明,通過將金屬氧化 物均勻涂布在含裡過渡金屬氧化物表面,在過電流傳導時,使電阻的作用最大化,從而能夠 抑制裡離子的流動。尤其,包含用本發(fā)明的金屬氧化物涂布的含裡過渡金屬氧化物的正極 活性物質(zhì),降低含裡過渡金屬氧化物的表面能量而轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài),由此能夠抑制含裡過 渡金屬氧化物和電解液之間的附加反應(yīng),從而能夠提高熱穩(wěn)定性。
[0083] 另外,本發(fā)明提供一種包括正極集電體、及涂覆到所述正極集電體上的所述本發(fā) 明正極活性物質(zhì)的二次電池用正極。
[0084] 此時,所述正極集電體一般W3至500ym的厚度制造。該種正極集電體只要是 在該電池中不產(chǎn)生化學性變化并具有導電性的物質(zhì),則沒有特別的限制,例如,可使用不誘 鋼、侶、鑲、鐵、燒結(jié)碳、或者在侶或不誘鋼表面用碳、鑲、鐵、銀等進行了表面處理的物質(zhì)。集 電體可在其表面形成微小的凹凸,W提高正極活性物質(zhì)的粘合力,集電體可W是薄膜、片、 巧片、網(wǎng)、多孔材料、發(fā)泡體、無紡材料等多種形態(tài)。
[0085] 另外,所述正極活性物質(zhì)除了包含涂布有本發(fā)明的金屬復合氧化物的正極活性物 質(zhì)之外,還可包含粘合劑及導電材料。
[0086] 所述粘合劑是有助于活性物質(zhì)與導電材料等結(jié)合、及與集電體結(jié)合的組分,通常 添加1至30重量%的所述添加劑,基于包含正極活性物質(zhì)的混合物的總重量計。該種粘合 劑例如可舉出:聚偏氣己締、聚己締醇、駿甲基纖維素(CMC)、淀粉、哲丙基纖維素、再生纖 維素、聚己締化咯燒酬、四氣己締、聚己締、聚丙締、己締-丙締-二締立元共聚物腳DM)、橫 化EPDM、了締苯己締橡膠、氣橡膠、多種共聚組合物等。
[0087] 另外,所述導電材料通常添加1至30重量%,基于包含正極活性物質(zhì)的混合物的 總重量計。該種導電材料只要是在該電池中不產(chǎn)生化學性變化并具有高導電性的物質(zhì),貝U 沒有特別的限制,例如,可使用雨墨,如天然石墨或人工石墨等;炭黑,如炭黑、己訣黑、科 琴黑、槽法炭黑、爐法炭黑、燈黑、熱裂法炭黑等;導電纖維,如碳纖維或金屬纖維等;金屬 粉末,如氣化碳、侶、鑲粉末等;導電晶須,如氧化鋒、鐵酸鐘等;導電金屬氧化物,如氧化鐵 等;W及導電材料,如聚苯衍生物等。
[008引另外,本發(fā)明的一實施例提供一種由包含所述正極活性物質(zhì)的正極、負極、隔膜、 及含裡鹽的非水電解液構(gòu)成的裡二次電池。
[0089] 例如,在負極集電體上涂覆包含負極活性物質(zhì)的負極材料之后,進行干燥而制造 所述負極,在所述負極組合物中,根據(jù)需要,可包含如上所述的導電材料、粘合劑、填充材料 等組分。
[0090] 所述負極集電體一般W3至500ym的厚度制造。該種負極集電體只要是在該電 池中不產(chǎn)生化學性變化并具有高導電性的物質(zhì),則沒有特別的限制,例如,可使用銅、不誘 鋼、侶、鑲、鐵;燒結(jié)碳、或者在銅或不誘鋼表面用碳、鑲、鐵、銀等進行了表面處理的物質(zhì); 侶-簡合金等。另外,與正極集電體相同地,在表面形成有微小的凹凸,W提高負極活性物 質(zhì)的結(jié)合力,負極集電體可薄膜、片、巧片、網(wǎng)、多孔材料、發(fā)泡體、無紡材料等多種形態(tài) 使用。
[0091] 所述隔膜介于正極與負極之間設(shè)置,使用具有高離子滲透性和機械強度的絕緣性 薄膜。隔膜的孔徑一般為0. 01至10ym,厚度一般為5至300ym。
[0092] 該種隔膜例如使用耐化學性及疏水性的締姪系聚合物如聚丙締等;或由玻璃纖維 或聚己締等形成的片或無織造布等。作為電解質(zhì)使用聚合物等固體電解質(zhì)的情況下,固體 電解質(zhì)也兼用作隔膜。
[0093] 所述含裡鹽非水電解液由電解液和裡鹽構(gòu)成,非水有機溶劑或有機固體電解質(zhì)等 用作所述電解液。
[0094] 所述非水有機溶劑可使用,例如,N-甲基-2-化咯燒酬、碳酸亞丙醋、碳酸亞己醋、 碳酸亞了醋、碳酸二甲醋、碳酸二己醋、丫 -了內(nèi)醋、1,2-二甲氧基己燒、3-哲基四氨快喃、 2-甲基四氨快喃、二甲基亞諷、1,3-二氧戊環(huán)、甲酯胺、二甲基甲酯胺、二惡燒、己膳、硝基 甲燒、甲酸甲醋、己酸甲醋、磯酸S醋、S甲氧基甲燒、二惡燒衍生物、環(huán)了諷、甲基環(huán)了諷、 1,3-二甲基-2-咪挫咐酬、碳酸丙締醋衍生物、四氨快喃衍生物、己離、丙酸甲醋、丙酸己醋 等非質(zhì)子有機溶劑。
[0095] 所述有機固體電解質(zhì)例如可使用聚己締衍生物、聚氧化己締衍生物、聚環(huán)氧丙烷 衍生物、磯酸醋聚合物、聚賴氨酸(agitationlysine)、聚醋硫化物、聚己締醇、聚偏氣己締、 包含離子解離基的聚合助劑等。
[0096] 所述裡鹽是易溶于所述非水電解質(zhì)的物質(zhì),例如,可使用LiCl、LiBr、LiI、LiCl〇4、 LiBF*、LiBi〇Cii〇、LiPFe、LiCFsSOs、LiCFsCA、LiAsFe、Li訊Fe、LiAlCL、C&SOsLi、CFsSOsLi、(CF3S02)2化i、氯棚燒裡、低級脂肪族駿酸裡、4-苯基棚酸裡、酷亞胺等。
[0097]另外,W改善充放電特性、難燃性等特性為目的,在電解液中例如可添加化晚、亞 磯酸S己醋、S己醇胺、環(huán)離、己二胺、己二醇二甲離(glyme)、己S胺、硝基苯衍生物、硫橫、 釀亞胺染料、N-取代的曠挫燒酬、N,N-取代咪挫、二醇二烷基離、錠鹽、化咯、2-甲氧基己 醇、=氯化侶等。根據(jù)情況,為賦予不燃性,可進一步包含四氯化碳、=氣化己締等含面素的 溶劑;為提高高溫儲存特性,可進一步包含二氧化碳氣體?!揪唧w實施方式】 [009引下面,為具體說明本發(fā)明,舉出實施例進行詳細說明。但是,本發(fā)明的實施例可變 形為多種不同形態(tài),不可理解為本發(fā)明的范圍限定在下述實施例中。本發(fā)明的實施例是為 了對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員更加完整地說明本發(fā)明而提供的。 實施例
[0099](制備例1 ;制備金屬己醇酸鹽溶液)
[0100] 將40g的氮化錯狂rN)和lOg的巧樣酸咕&〇7)在200g的己二醇咕&〇2)溶液中 進行攬拌,從而制備了混合溶液。將所述混合溶液在150°C的溫度下進行5小時的一次加 熱,之后在180°C的溫度下進行1小時的二次加熱,從而制備了己醇酸錯溶液。
[0101] (制備例2;制備金屬己醇酸鹽溶液)
[010引將30g的異丙醇鐵們(0邸畑3)2)4)和lOg的巧樣酸咕&07)在200g的己二醇 佑2&02)溶液中進行攬拌,從而制備了混合溶液。將所述混合溶液在150°c的溫度下進行 5小時的一次加熱,之后在180°C的溫度下進行1小時的二次加熱,從而制備了己醇酸鐵溶 液。
[0103](制備例3;制備金屬己醇酸鹽溶液)
[0104] 將20g的己酸巧(Ca咕&〇2)2)和lOg的巧樣酸(C品〇7)在200g的己二醇侶&〇2) 溶液中進行攬拌,從而制備了混合溶液。將所述混合溶液在140°C的溫度下進行5小時的一 次加熱,之后在180°C的溫度下進行1小時的二次加熱,從而制備己醇酸巧溶液。
[01化](制備例4 ;制備金屬己醇酸鹽溶液)