[發明專利]含鎳氫氧化物的制造方法

有效

• 申請號: 201780033415.0
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN109195919B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 中倉修平;土岡和彥;槙孝一郎;猿渡元彬;漁師一臣;中尾慶彥;吉田昌史
• 申請（專利權）人: 住友金屬礦山株式會社
• 主分類號: C01G53/00
• 分類號: C01G53/00;C01G53/04;H01M4/505;H01M4/525
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 鐘晶;鐘海勝

一種含鎳氫氧化物的制造方法，包括：在攪拌槽內的水溶液中通過中和析晶使含鎳氫氧化物的顆粒生長的顆粒生長步驟，其中，在所述顆粒生長步驟中，所述水溶液的各流線上的流動的最大加速度的平均值大于600m/s²。

技術領域

本發明涉及一種含鎳氫氧化物的制造方法，該含鎳氫氧化物被用作鋰離子二次電池的正極活性物質的前驅體。

背景技術

近年來，隨著便攜式電話、筆記本型個人計算機等便攜式電子設備的普及，需要開發具有高能量密度的小型且輕量化的二次電池。另外，作為以混合動力汽車為首的電動汽車用的電池，還需要開發高輸出的二次電池。作為滿足此類要求的非水系電解質二次電池，存在鋰離子二次電池。鋰離子二次電池由負極、正極、電解液等構成，對于負極和正極的活性物質，使用能夠脫出和插入鋰的材料。

對于使用鋰復合氧化物作為正極材料的鋰離子二次電池，特別是對于使用合成較容易的鋰鈷復合氧化物作為正極材料的鋰離子二次電池，由于能夠得到4V級的高電壓，因此期待將其用作具有高能量密度的電池，其應用化正在進展。對于使用鋰鈷復合氧化物的電池，至今已經進行了大量的為了獲得優異初始容量特性或循環特性的開發，并已經獲得了各種成果。

然而，由于鋰鈷復合氧化物使用價格昂貴的鈷化合物作為原料，因此使用該鋰鈷復合氧化物的電池的每單位容量的單價較鎳氫電池大幅升高，可適用的用途被極大限制。因此，不僅對于便攜式設備用的小型二次電池，即便對于蓄電用或電動汽車用的二次電池等大型二次電池來說，也非常期待能夠降低正極材料的成本，能夠制造更廉價的鋰離子二次電池，可以說其實現在工業上具有重大意義。

作為鋰離子二次電池用活性物質的新的材料，可以舉出使用了比鈷更廉價的鎳的鋰鎳復合氧化物。該鋰鎳復合氧化物由于顯示出比鋰鈷復合氧化物更低的電化學勢，因此難以引起因電解液的氧化而分解的問題，能夠期待更高的容量，并顯示出與鈷系同樣高的電池電壓，因而正在積極地進行開發。然而，在以僅純粹由鎳所合成的鋰鎳復合氧化物作為正極材料來制作鋰離子二次電池的情況下，存在與鈷系相比循環特性較差、以及因在高溫環境下使用或保存使得電池性能較易受損的缺點。因此，通常已知以鈷或鋁來取代一部分鎳的鋰鎳復合氧化物。

關于正極活性物質的通常的制造方法，已知以下的方法：(1)首先，利用中和析晶法制作作為鋰鎳復合氧化物的前驅體的鎳復合氫氧化物，(2)將該前驅體與鋰化合物混合并進行燒成。其中，作為利用(1)的中和析晶法制造顆粒的方法，代表性的實施方式是使用攪拌槽的工序。

在專利文獻1中記載了由于因攪拌所產生的剪力會影響氫氧化鎳顆粒的生長，存在剪力越強則平均粒徑減小的關系，因此需要用于抑制剪力的攪拌葉輪。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本國特開2003-2665號公報

發明內容

本發明所要解決的問題

以往以來，為了獲得所需特性的含鎳氫氧化物的顆粒，進行了各種研究。

然而，如果攪拌葉輪的類型或葉輪徑、攪拌槽的容積等裝置構造改變，則每次都需要進行條件設定。

另外，有時由于生長為球形的顆粒彼此會凝集，會使在中和析晶完成時所得到的顆粒的球形度變差，該球形度的惡化會對鋰離子二次電池的特性產生不良影響。

鑒于上述問題，本發明的主要目的在于提供一種含鎳氫氧化物的制造方法，其能夠在各種構造的化學反應裝置中普遍地對在中和析晶完成時所得到的顆粒的球形度的惡化進行抑制。

用于解決問題的方案