含镍的氢氧化物的制造方法、锂离子二次电池用正极活性物质的制造方法、锂离子二次电池用正极活性物质、锂离子二次电池技术

提供一种含镍的氢氧化物的制造方法，其具有下述工序：调制反应前水溶液的反应前水溶液调制工序；以及一边搅拌上述反应前水溶液，一边对于上述反应前水溶液，供给至少包含镍盐作为金属盐的金属盐水溶液、与上述金属盐进行反应以生成金属氢氧化物的中和剂以及络合剂，获得含镍的氢氧化物的晶析工序，上述反应前水溶液包含水以及上述中和剂，在开始上述晶析工序时，上述反应前水溶液的溶解氧浓度为0.1mg/L以下。以下。以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含镍的氢氧化物的制造方法、锂离子二次电池用正极活性物质的制造方法、锂离子二次电池用正极活性物质、锂离子二次电池


[0001]本专利技术涉及含镍的氢氧化物的制造方法、锂离子二次电池用正极活性物质的制造方法、锂离子二次电池用正极活性物质、锂离子二次电池。

技术介绍

[0002]近年来，随着智能手机、平板PC等小型电子设备的迅速扩大，作为能够充放电的电源，锂离子二次电池的需要急剧地增加。作为锂离子二次电池的正极活性物质，使用了锂钴复合氧化物、锂镍复合氧化物等含有锂的复合氧化物。
[0003]上述锂镍复合氧化物具有与锂钴复合氧化物相比为高容量，作为原料的镍与钴相比便宜这样的优点。因此，作为下一代的正极材料受到期待，对于锂镍复合氧化物持续研究开发。
[0004]关于锂钴复合氧化物、锂镍复合氧化物等锂离子二次电池用正极活性物质的制造方法，一直以来提出了各种方法。例如提出了将镍复合氢氧化物等锂离子二次电池用正极活性物质前体与锂化合物进行混合，将所得的混合物进行烧成的锂离子二次电池用正极活性物质的制造方法。
[0005]例如专利文献1中公开了一种非水系电解质二次电池用正极活性物质的制造方法，其特征在于，具有下述工序：在Ni盐和M盐的混合水溶液中添加碱溶液，使Ni与M的氢氧化物共沉，将所得的沉淀物进行过滤、水洗、干燥，获得镍复合氢氧化物：Ni
x
M1‑
x
(OH)2的晶析工序，
[0006]使获得的镍复合氢氧化物：Ni
x
M1‑
x
(OH)2与锂化合物以使Li相对于Ni和M的合计的摩尔比：Li/(Ni+M)成为1.00～1.15的方式进行混合，进一步将该混合物在700℃以上1000℃以下的温度进行烧成，获得上述锂镍复合氧化物的烧成工序，以及
[0007]将获得的锂镍复合氧化物进行水洗处理的水洗工序。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：日本特开2012
‑
119093号公报

技术实现思路

[0011]专利技术所要解决的课题
[0012]然而，近年来，要求锂离子二次电池的进一步的性能提高。例如在电极制作时不易崩溃，适用于锂离子二次电池的情况下，要求电池容量优异的锂离子二次电池用正极活性物质。因此，要求抑制了粒子内部的空隙的致密的锂离子二次电池用正极活性物质。
[0013]而且，锂离子二次电池用正极活性物质的粉体特性强烈受到作为前体的含镍的氢氧化物的粉体特性的影响。因此，在制成锂离子二次电池用正极活性物质的情况下，要求能
够抑制空隙率的含镍的氢氧化物的制造方法。
[0014]因此，鉴于上述现有技术所具有的问题，本专利技术的一侧面的目的在于，提供在制成锂离子二次电池用正极活性物质的情况下，能够抑制空隙率的含镍的氢氧化物的制造方法。
[0015]用于解决课题的方法
[0016]为了解决上述课题，根据本专利技术的一方式，提供一种含镍的氢氧化物的制造方法，其具有下述工序：
[0017]调制反应前水溶液的反应前水溶液调制工序；以及
[0018]一边搅拌上述反应前水溶液，一边对于上述反应前水溶液，供给至少包含镍盐作为金属盐的金属盐水溶液、与上述金属盐进行反应以生成金属氢氧化物的中和剂以及络合剂，获得含镍的氢氧化物的晶析工序，
[0019]上述反应前水溶液包含水以及上述中和剂，在开始上述晶析工序时，上述反应前水溶液的溶解氧浓度为0.1mg/L以下。
[0020]专利技术的效果
[0021]根据本专利技术的一方式，能够提供在制成锂离子二次电池用正极活性物质的情况下，能够抑制空隙率的含镍的氢氧化物的制造方法。
附图说明
[0022]图1为实施例、比较例中制作的纽扣型电池的截面构成的说明图。
具体实施方式
[0023]以下，对于本具体实施方式进行说明，但是本专利技术并不限制于下述实施方式，能够不脱离本专利技术的范围，对于下述实施方式施加各种变形和置换。
[0024][含镍的氢氧化物的制造方法][0025]对于本实施方式的含镍的氢氧化物的制造方法的一构成例进行说明。
[0026]本实施方式的含镍的氢氧化物的制造方法能够具有以下工序。
[0027]调制反应前水溶液的反应前水溶液调制工序。
[0028]一边搅拌反应前水溶液，一边对于反应前水溶液，供给至少包含镍盐作为金属盐的金属盐水溶液、与金属盐进行反应以生成金属氢氧化物的中和剂以及络合剂，获得含镍的氢氧化物的晶析工序。
[0029]而且，反应前水溶液包含水以及中和剂，在开始晶析工序时，能够使反应前水溶液的溶解氧浓度为0.1mg/L以下。
[0030]本专利技术的专利技术人对于在制成锂离子二次电池用正极活性物质(以下，也简单地记载为“正极活性物质”)的情况下，能够抑制空隙率的含镍的氢氧化物的制造方法进行了深入研究。
[0031]而且，本专利技术的专利技术人发现通过抑制晶析工序开始时，即核生成反应开始时的、反应前水溶液的溶解氧浓度，从而能够抑制使用所得的含镍的氢氧化物而制造的正极活性物质的空隙率。涉及的原因还不清楚，但推测如下。
[0032]如果晶析工序开始时的反应前水溶液的溶解氧浓度高，则析出的核与氧结合，易
于生成具有针状形状的核。这样的针状形状的核即使生长也维持针状形状，因此含镍的氢氧化物的粒子中，这样的针状形状的核来源的部分的密度变低。而且，认为这样的密度低的部分在制成正极活性物质的情况下成为空隙。因此，认为通过抑制晶析工序刚开始之前的反应前水溶液的溶解氧浓度，从而抑制成为空隙的原因的针状形状的核的生成，在制成正极活性物质的情况下，能够抑制空隙率。
[0033]以下，对于本实施方式的含镍的氢氧化物的制造方法所具有的工序，进行说明。
[0034](1)反应前水溶液调制工序
[0035]反应前水溶液调制工序中，能够向搅拌槽内供给水等，调制反应前水溶液。具体而言，例如能够向搅拌槽内供给水和中和剂。反应前水溶液也能够根据需要，供给络合剂。
[0036]调制反应前水溶液时，各成分的添加量不受特别限定。然而，反应前水溶液优选反应前水溶液的pH值在液体温度40℃基准时，成为12.0以上13.0以下的方式进行调制。
[0037]此外，反应前水溶液优选以使反应前水溶液中的铵离子的浓度成为0以上15g/L以下的方式进行调制，更优选以成为5g/L以上12g/L以下的方式进行调制。例如通过调整络合剂的添加量，从而能够调整反应前水溶液中的铵离子浓度。
[0038]作为中和剂，能够使用碱性水溶液，例如能够使用包含选自氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属氢氧化物中的1种以上的碱金属氢氧化物水溶液。另外，作为中和剂，能够代替碱性水溶液，不使碱化合物，例如碱金属氢氧化物制成水溶液而使用。然而，基于反应前水溶液的pH控制的容易性，优选中和剂溶解于水，制成水溶液之后使用。
[0039]作为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种含镍的氢氧化物的制造方法，其具有下述工序：调制反应前水溶液的反应前水溶液调制工序；以及一边搅拌所述反应前水溶液，一边对于所述反应前水溶液，供给至少包含镍盐作为金属盐的金属盐水溶液、与所述金属盐进行反应以生成金属氢氧化物的中和剂、以及络合剂，获得含镍的氢氧化物的晶析工序，所述反应前水溶液包含水以及所述中和剂，在开始所述晶析工序时，所述反应前水溶液的溶解氧浓度为0.1mg/L以下。2.根据权利要求1所述的含镍的氢氧化物的制造方法，所述含镍的氢氧化物以物质量的比计，以Ni：Mn：Co：M＝1
‑
x
‑
y
‑
z：x：y：z的比例含有镍(Ni)、锰(Mn)、钴(Co)以及元素M(M)，所述x为0.1≤x≤0.5，所述y为0≤y≤1/3，所述z为0≤z≤0.1，满足x≤1
‑
x
‑
y
‑
z的关系，所述元素M为选自由Mg、Ca、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、W所组成的金属组中的1种以上。3.一种锂离子二次电池用正极活性物质的制造方法，其具有下述工序：将含镍的化合物与锂化合物进行混合，调制原料混合物的混合工序；以及将所述原料混合物进行烧成的烧成工序，所述含镍的化合物为选自由权利要求1或2所述的含镍的氢氧化物的制造方法获得的含镍的氢氧化物、和所述含镍的氢氧化物的氧化焙烧物中的1种以上。4.根据权利要求3所述的锂离子二次电池用正极活性物质的制造方法，在所述混合工序中，将所述含镍的化合物与所述锂化合物以使相对于所述原料混合物中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：小泽秀造，
申请(专利权)人：住友金属矿山株式会社，
类型：发明
国别省市：