锂离子二次电池用正极活性物质的处理方法技术

提供一种正极活性物质的处理方法，除去锂离子二次电池用正极活性物质中含有的Li2CO3、LiOH等不适合作为正极材料的Li化合物，在将其作为该二次电池的正极材料的情况下，该二次电池的放电容量、平均放电电压不会下降，即使进行清洗处理也不会发生凝胶化。对上述正极活性物质，在利用含有NH3的清洗液进行清洗后进行固液分离，并将固体成分在氧气气氛下以600～700℃进行烧制。上述清洗液的传导度可以为11.6mS/cm以下，可以含有已回收的液体成分，也可以是作为清洗液而反复使用后的清洗液。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及用于将在作为裡离子二次电池用正极材料而使用的正极活性物质中 含有的氨氧化裡、碳酸裡等除去的该活性物质的处理方法。
技术介绍
近年来，个人电脑、移动电话等电子设备的小型化、高性能化正在快速进行，作为 其电源，对小型、质量轻且具有高能量密度的二次电池的要求越来越高。在运样的情况下， 充放电容量大的裡离子二次电池被广泛使用。 现有技术中，裡离子二次电池的正极活性物质的主流是W钻为主要成分。但是，钻 是稀有金属，价格昂贵。 因此，W儀为主要成分的正极活性物质备受瞩目。W儀为主要成分的正极活性物 质与W钻为主要成分的正极活性物质相比，钻的含量少，因此成本低。但是，对于W儀为主 要成分的正极活性物质，未反应残渣、合成时的副产物等即氨氧化裡、碳酸裡等裡化合物大 量存在于粒子表面、一次粒子间。 阳〇化]一般情况下，在将大量含有碳酸裡的裡离子二次电池用正极活性物质用作电池的 正极材料的情况下，碳酸裡分解，在电池内部产生二氧化碳，因此电池内部的压力增加，电 池膨胀的发生、充放电效率等电池特性降低。而且，在将大量含有氨氧化裡的裡离子二次电 池用正极活性物质用作电池的正极材料的情况下，引发正极糊（paste)的凝胶化，涂布正 极糊的工序变得困难。 作为解决运样的课题的方法，提出了W下几种方法：使用水或溶解有裡的水溶液 对正极活性物质进行清洗的方法（专利文献1)、用氨水、氨氧化裡水溶液等pH7W上的水溶 液进行清洗的方法（专利文献2)、W及使用各种溶液进行清洗处理的方法。 但是，即使对裡离子二次电池用正极活性物质用现有技术中提出的方法进行清洗 处理，也未必能够充分除去该正极活性物质中含有的不适合作为正极材料的氨氧化裡、碳 酸裡。 此外，近年来，裡离子二次电池的产量正在增加，用途正在扩大（例如，太阳能发 电用蓄电池、电动车、飞机等电源用电池等），因此需要大量的正极活性物质，随之而来，产 生必须处理在该活性物质的生产工序中产生的大量废液运样的新问题。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2010-64944号公报 阳01引专利文献2 :日本特开2011-100633号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题本专利技术是基于上述状况而完成的，提供一种裡离子二次电池用正极活性物质的处 理方法，能够充分除去裡离子二次电池用正极活性物质中含有的不适合作为正极材料的氨 氧化裡、碳酸裡，在将其作为裡离子二次电池的正极材料的情况下，该二次电池的放电容量 不会下降，另外，即使在一定条件下保存正极糊，也不会发生凝胶化，而且，清洗处理后的清 洗废液的处理、该废液中的有用物的回收极其容易。 用于解决问题的方案 本专利技术的专利技术人等为了解决上述课题进行了反复研究，结果发现：对正极活性物 质首先在含有氨的清洗液中进行浆化并清洗后，对该浆进行固液分离，并对脱水干燥后的 固体成分在氧气气氛下W预定溫度进行烧制，从而得到极力降低氨氧化裡、碳酸裡的含量 后的正极活性物质，通过将该正极活性物质作为正极材料，从而得到电池不会发生膨胀且 充放电特性的下降少的裡离子二次电池，而且，在将完成一次正极活性物质清洗并被回收 的清洗液作为下一次之后的正极活性物质的清洗液而进行反复使用的情况下，意外地得到 与使用新的清洗液的情况同等W上的结果，达成提出本专利技术。 目P，本专利技术的裡离子二次电池用正极活性物质的处理方法的特征在于， (1)使上述正极活性物质与含有氨的清洗液接触，在清洗后进行固液分离，并将固 体成分在氧气气氛下W600~700°C进行烧制。 此时，也可W是，对于上述清洗液，似传导度为11. 6mS/cmW下，（3)含有已回收 的液体成分，（4)含有已作为清洗液而反复使用过的清洗液。 (5)进一步地优选的是，本专利技术的裡离子二次电池用正极活性物质的处理方法中， 将用上述（1)~（4)中任一项所述的处理方法处理后的裡离子二次电池用正极活性物质 作为正极材料的裡离子二次电池的4. 25-3. 5V的放电容量相对于清洗前的该放电容量为 99%W上。[OOW专利技术效果 根据本专利技术的正极活性物质的处理方法，能够使正极活性物质中含有的不适合作 为正极材料的氨氧化裡、碳酸裡的量都显著降低。 另外，根据本专利技术的处理方法，能够得到一种裡离子二次电池，在将处理后的正极 活性物质用作裡离子二次电池用正极材料的情况下的初次放电容量、平均放电电压都达到 未处理品的99. 5%W上，电池不会发生膨胀，此外充放电特性良好。 而且，在本专利技术的处理方法中，在每次处理时回收清洗液并在下次处理时作为清 洗液而反复使用的情况下，能够得到与使用新的清洗液的情况同等W上的结果，降低处理 工序的成本的效果自不必说，也能够得到作为正极材料的性能提高效果。 而且，在该方法中，与现有的清洗废液相比，废液量显著减少，此外，废液中的碳酸 裡、氨氧化裡等的浓度显著提高，不仅废液的处理极其简单化，而且也能够高效地回收废液 中的碳酸裡、氨氧化裡等有用物。【具体实施方式】 用本专利技术的处理方法处理的正极活性物质被用于由正极、负极、隔板、含裡盐的非 水电解质等构成的裡离子二次电池。上述正极是在正极板（例如由侣板等构成的正极集电 体）上涂布含有正极活性物质、导电剂、结合剂的正极合剂而成的。 本专利技术的处理方法中，将上述正极活性物质（也称为被清洗正极活性物质）在含 氨的清洗液中浆化，并对该浆充分进行揽拌，从而进行清洗。 阳028] 清洗液使用含有氨的所谓氨水。清洗液中的氨（NHs)浓度优选为0. 5~lOg/L。本 专利技术中，该氨水中也可化含有乙醇等醇。乙醇与水共沸，因此在清洗操作后的干燥工序中， 水的除去变得容易。如果醇浓度过小，则得不到该效果，相反，即使醇浓度过大，效果也饱 和，因此浓度优选为50~96重量％。 另外，上述清洗液如果传导度过大、即在前次为止的水洗中已从正极活性物质除 去的裡化合物的浓度过高，则残留的裡化合物的除去效果降低，因此传导度为11. 6mS/cm W下是合适的，优选为10. 6mS/cmW下，更优选为10.OmS/cmW下。 用上述运样的清洗液进行清洗的被清洗正极活性物质的量从清洗效率的方面考 虑，优选相对于清洗液的量为30~50重量％。 在清洗液中，正极活性物质变成浆，W浆状态充分揽拌，然后保持原样地静置片 亥IJ。此时的揽拌时间没有特别限制，取决于被清洗正极活性物质的量，但至少进行20分 钟~1小时才充分。揽拌时的浆的溫度可W是室溫，也可W是室溫~30°C左右的加溫下。 清洗结束且静置后的被清洗正极活性物质的浆被分离成液体成分和固体成分，固 体成分被干燥。 作为干燥结束后的固体成分的被清洗正极活性物质在通入氧气、空气等的同时被 在氧气气氛下烧制。烧制气氛优选氧气浓度为92~100体积％。此时的烧制条件取决于 供加热的固体成分的量，在600~700°C下、2~8小时是合适的。 上述清洗液除了新制备的清洗液之外，能够对上述固液分离时的液体成分进行回 收，并将其作为下次正极活性物质处理时的清洗液而反复使用。该清洗液能够在每次正极 活性物质处理时作为液体成分被回收，并作为清洗液而反复使用。在利用该反复使用的清 洗液对被清洗正极活性物质进行清洗处理的情况下，利用清洗液中缓慢蓄积的（在向清洗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子二次电池用正极活性物质的处理方法，其特征在于，对锂离子二次电池用正极活性物质，在利用含有氨的清洗液进行清洗后，进行固液分离，并将固体成分在氧气气氛下、以600～700℃进行烧制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：滨田师宏，杉渕义人，鹿岛肇，
申请(专利权)人：日本化学产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP