锂二次电池用正极活性物质的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107851794A(43)申请公布日2018.03.27(21)申请号201780001741.3(74)专利代理机构中国国际贸易促进委员会专(22)申请日2017.05.31利商标事务所11038代理人陈冠钦(30)优先权数据2016-1156192016.06.09JP(51)Int.Cl.H01M4/525(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日C01G53/00(2006.01)2017.11.28H01M4/505(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2017/0203182017.05.31(87)PCT国际申请的公布数据WO2017/213002JA2017.12.14(71)申请人日立金属株式会社地址日本东京都港区港南一丁目2番70号(72)发明人所久人军司章远山达哉高桥心高野秀一中林崇权利要求书2页说明书17页附图2页(54)发明名称锂二次电池用正极活性物质的制造方法(57)摘要本发明提供一种可在短时间内有效地进行含镍前体的烧成的锂二次电池用正极活性物质的制造方法。锂二次电池用正极活性物质的制造方法具有：将碳酸锂与包含除Li以外的金属元素的化合物混合的混合工序，以及对经过混合工序得到的前体进行烧成，得到锂复合化合物的烧成工序；烧成工序具有使前体一边在烧成炉(1)的炉心管(10)内滚动，一边进行热处理的热处理工序；烧成炉(1)具备喷射氧化性气体的第一供气系统(30)和使氧化性气体向炉心管(10)的轴向流动的第二供气系统(40)；在热处理工序中，一边在炉心管(10)内向前体吹送氧化性气体，同时用气流排出由前体产生的二氧化碳，一边进行热处理。CN107851794ACN107851794A权利要求书1/2页1.锂二次电池用正极活性物质的制造方法，其特征在于，具有：将碳酸锂与包含下述式(1)中的除Li以外的金属元素的化合物混合的混合工序、和对经过所述混合工序得到的前体进行烧成，得到由下述式(1)表示的锂复合化合物的烧成工序；所述烧成工序至少具有：一边使所述前体在烧成炉的炉心管内滚动、一边进行热处理的热处理工序；所述烧成炉具备：向所述炉心管的内周面侧喷射氧化性气体的第一供气系统、和使氧化性气体向该炉心管的轴向流动的第二供气系统；在所述热处理工序中，一边通过所述第一供气系统向在所述炉心管内从上游侧向下游侧边滚动、边流下的所述前体吹送所述氧化性气体，并且通过由所述第二供气系统供给的所述氧化性气体的气流排出由所述前体产生的二氧化碳，一边进行所述热处理，Li1+aM1O2+α…(1)，其中在上述式(1)中，M1是除Li以外的金属元素且至少包含Ni，每M1中的所述Ni的比例超过70原子％，a和α是满足-0.1≤a≤0.2、-0.2≤α≤0.2的数。2.权利要求1所述的锂二次电池用正极活性物质的制造方法，其特征在于，所述第二供气系统使所述氧化性气体从所述炉心管的下游侧向上游侧流动。3.权利要求1或2所述的锂二次电池用正极活性物质的制造方法，其特征在于，所述烧成炉在所述炉心管内的上游侧的侧面具有排气口，在所述热处理工序中，将所述二氧化碳从所述炉心管的轴向通过所述排气口排出。4.权利要求1～3的任一项所述的锂二次电池用正极活性物质的制造方法，其特征在于，所述烧成炉仅在所述炉心管的内周面中在所述热处理中被加热的区域具备升降机，在所述热处理工序中，一边通过所述升降机对加热的所述前体进行搅拌、一边进行热处理。5.权利要求1～4的任一项所述的锂二次电池用正极活性物质的制造方法，其特征在于，调节由所述第一供气系统供给的所述氧化性气体的吹送量、吹送角度和氧浓度中的至少一者来进行热处理。6.权利要求1～5的任一项所述的锂二次电池用正极活性物质的制造方法，其特征在于，具有：将碳酸锂与包含下述式(2)中的除Li以外的金属元素的化合物混合的混合工序，和对经过所述混合工序得到的前体进行烧成，得到由下述式(2)表示的锂复合化合物的烧成工序；所述烧成工序具有：第一热处理工序，通过对所述混合工序中得到的混合物在200℃以上且400℃以下的热处理温度下热处理0.5小时以上且5小时以下，得到第一前体，第二热处理工序，通过对所述第一前体在450℃以上且900℃以下的热处理温度下进行0.1小时以上且50小时以下的热处理，得到第二前体，和第三热处理工序，通过对所述第二前体在700℃以上且900℃以下的热处理温度下进行0.1小时以上且50小时以下的热处理，得到所述锂复合化合物；在所述第二热处理工序和所述第三热处理工序的任一者或两者的热处理工序中，一边2CN107851794A权利要求书2/2页向在所述炉心管内从上游侧向下游侧边滚动、边流下的所述第一前体或所述