[發明專利]鋰離子二次電池用正極活性物質的處理方法

有效

• 申請號: 201480015300.5
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN105190963B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 濱田師宏;杉渕義人;鹿島肇
• 申請（專利權）人: 日本化學產業株式會社
• 主分類號: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525
• 代理公司: 北京奉思知識產權代理有限公司 11464
• 代理人: 吳立;鄒軼鮫

提供一種正極活性物質的處理方法，除去鋰離子二次電池用正極活性物質中含有的Li₂CO₃、LiOH等不適合作為正極材料的Li化合物，在將其作為該二次電池的正極材料的情況下，該二次電池的放電容量、平均放電電壓不會下降，即使進行清洗處理也不會發生凝膠化。對上述正極活性物質，在利用含有NH₃的清洗液進行清洗后進行固液分離，并將固體成分在氧氣氣氛下以600～700℃進行燒制。上述清洗液的傳導度可以為11.6mS/cm以下，可以含有已回收的液體成分，也可以是作為清洗液而反復使用后的清洗液。

技術領域

本發明涉及用于將在作為鋰離子二次電池用正極材料而使用的正極活性物質中含有的氫氧化鋰、碳酸鋰等除去的該活性物質的處理方法。

背景技術

近年來，個人電腦、移動電話等電子設備的小型化、高性能化正在快速進行，作為其電源，對小型、質量輕且具有高能量密度的二次電池的要求越來越高。在這樣的情況下，充放電容量大的鋰離子二次電池被廣泛使用。

現有技術中，鋰離子二次電池的正極活性物質的主流是以鈷為主要成分。但是，鈷是稀有金屬，價格昂貴。

因此，以鎳為主要成分的正極活性物質備受矚目。以鎳為主要成分的正極活性物質與以鈷為主要成分的正極活性物質相比，鈷的含量少，因此成本低。但是，對于以鎳為主要成分的正極活性物質，未反應殘渣、合成時的副產物等即氫氧化鋰、碳酸鋰等鋰化合物大量存在于粒子表面、一次粒子間。

一般情況下，在將大量含有碳酸鋰的鋰離子二次電池用正極活性物質用作電池的正極材料的情況下，碳酸鋰分解，在電池內部產生二氧化碳，因此電池內部的壓力增加，電池膨脹的發生、充放電效率等電池特性降低。而且，在將大量含有氫氧化鋰的鋰離子二次電池用正極活性物質用作電池的正極材料的情況下，引發正極糊(paste)的凝膠化，涂布正極糊的工序變得困難。

作為解決這樣的課題的方法，提出了以下幾種方法：使用水或溶解有鋰的水溶液對正極活性物質進行清洗的方法(專利文獻1)、用氨水、氫氧化鋰水溶液等pH7以上的水溶液進行清洗的方法(專利文獻2)、以及使用各種溶液進行清洗處理的方法。

但是，即使對鋰離子二次電池用正極活性物質用現有技術中提出的方法進行清洗處理，也未必能夠充分除去該正極活性物質中含有的不適合作為正極材料的氫氧化鋰、碳酸鋰。

此外，近年來，鋰離子二次電池的產量正在增加，用途正在擴大(例如，太陽能發電用蓄電池、電動車、飛機等電源用電池等)，因此需要大量的正極活性物質，隨之而來，產生必須處理在該活性物質的生產工序中產生的大量廢液這樣的新問題。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010-64944號公報

專利文獻2：日本特開2011-100633號公報

發明內容

本發明要解決的技術問題

本發明是基于上述狀況而完成的，提供一種鋰離子二次電池用正極活性物質的處理方法，能夠充分除去鋰離子二次電池用正極活性物質中含有的不適合作為正極材料的氫氧化鋰、碳酸鋰，在將其作為鋰離子二次電池的正極材料的情況下，該二次電池的放電容量不會下降，另外，即使在一定條件下保存正極糊，也不會發生凝膠化，而且，清洗處理后的清洗廢液的處理、該廢液中的有用物的回收極其容易。

用于解決問題的方案