JP2005206422A - High density lithium cobaltate and its producing method - Google Patents

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一崇 池田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide lithium cobaltate as a positive electrode active material for a lithium secondary battery, which can be filled in a high density and is excellent in charge and discharge characteristic. <P>SOLUTION: The method for producing lithium cobaltate comprises mixing a cobalt compound characterized in that 10% volume particle diameter obtained by wet particle size distribution measurement is 3-8 μm, 50% volume particle diameter is 5-15 μm, 90% volume particle diameter is 15-25 μm, 100% volume particle diameter is 20-60 μm, the bulk density is 1.00-2.00 g/cm<SP>3</SP>, the TAP density is 1.50-3.00 g/cm<SP>3</SP>, and the ratio of the bulk density to the TAP density is 0.50-0.80, and a lithium compound characterized in that 10% volume particle diameter obtained by wet particle size distribution measurement is 0.5-7 μm, 50% volume particle diameter is 5-21 μm, 90% volume particle diameter is 20-50 μm, and 100% volume particle diameter is 30-80 μm, in a ratio of Li to Co of 0.97-1.015, and firing only once the resulting mixture in an atmosphere containing oxygen in an amount of 12-20 vol.% while injecting dried air. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、高密度充填することができ、しかも、充放電特性にもすぐれる高密度コバルト酸リチウムとそれを低廉に製造する方法に関する。   The present invention relates to a high-density lithium cobalt oxide that can be filled at a high density and has excellent charge / discharge characteristics, and a method for producing the same at low cost.

コバルト酸リチウムは、リチウムイオン二次電池用正極材料として既に実用化されている。近年、リチウムイオン二次電池は、自動車、パーソナルコンピュータ、携帯電話等、種々の分野に広く用いられるに至ると共に、消費電力の増大に対応すべく、電池容量の増大が緊急の課題とされている。   Lithium cobalt oxide has already been put into practical use as a positive electrode material for lithium ion secondary batteries. In recent years, lithium ion secondary batteries have been widely used in various fields such as automobiles, personal computers, mobile phones, and the like, and an increase in battery capacity has become an urgent issue to cope with an increase in power consumption. .

コバルト酸リチウムの理論容量は大きい(274mAh/g)が、実際の電池においては、理論容量の約6割程度が用いられているにすぎない。実際の電池の容量は、原料の選択や組成、焼成方法等により多少の上下はするものの、通常、使用する電圧の範囲では劇的に変化するようなことはないからである。そのため、リチウムイオン二次電池の容量を増大させるためには、電池において、単位容積当たりの活物質の充填量をより多くすることが最も効率的な手段といえる。   The theoretical capacity of lithium cobalt oxide is large (274 mAh / g), but in actual batteries, only about 60% of the theoretical capacity is used. This is because the actual capacity of the battery varies somewhat depending on the selection of raw materials, composition, firing method, and the like, but usually does not change dramatically within the voltage range used. Therefore, in order to increase the capacity of the lithium ion secondary battery, it can be said that the most efficient means is to increase the filling amount of the active material per unit volume in the battery.

従来、単位容積当たりにより多くの活物質を充填する方法としては、例えば、活物質であるコバルト酸リチウムの一次粒子を大きく成長させ、粉体自体の充填性能を向上させることによって、電極密度を向上させたり(特許文献1参照)、また、充放電性能を重視して、それ程、一次粒子径を成長させないコバルト酸リチウムを用いて電極を調製し、これを非常に大きい圧力でプレスする等の手法が採用されている。   Conventionally, as a method of filling more active materials per unit volume, for example, primary particles of lithium cobaltate, which is an active material, are greatly grown to improve the filling performance of the powder itself, thereby improving the electrode density. (Refer to Patent Document 1) Also, focusing on charge / discharge performance, preparing an electrode using lithium cobaltate that does not grow the primary particle size, and pressing the electrode with a very large pressure Is adopted.

コバルト酸リチウムの一次粒子を成長させる方法としては、リチウム化合物とコバルト化合物とを混合してなる原料混合物を直接、固体反応させる固相法においては、Li/Coモル比を大きくしたり、また、原料混合物を高温で焼成したりする方法が一般的である。得られる電池の充放電性能を重視する観点からは、原料混合物にアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属等を微量添加したり(特許文献2参照)、また、酸素含有量を高めた雰囲気下に原料混合物を焼成を行ったりする方法も知られている(特許文献3参照)。また、機械的に粒子形状を制御したり、気流分級等によって粒度分布を制御して、粉体密度の向上を図る手法等も検討されている。   As a method for growing primary particles of lithium cobalt oxide, in a solid phase method in which a raw material mixture obtained by mixing a lithium compound and a cobalt compound is directly subjected to solid reaction, the Li / Co molar ratio is increased, A method of firing the raw material mixture at a high temperature is common. From the viewpoint of emphasizing the charge / discharge performance of the obtained battery, a trace amount of alkali metal, alkaline earth metal, transition metal or the like is added to the raw material mixture (see Patent Document 2), or in an atmosphere in which the oxygen content is increased. Also known is a method of firing the raw material mixture (see Patent Document 3). In addition, methods for improving the powder density by controlling the particle shape mechanically or controlling the particle size distribution by airflow classification or the like have been studied.

しかしながら、安易に一次粒子径の成長を促せば、それによって得られる効果以上に、電極の調製時のハンドリング性が低下し、更に、得られる電池において、充放電サイクル特性の劣化、高効率放電の劣化等、充放電特性に種々の悪影響が生じる。   However, if the growth of the primary particle size is facilitated easily, the handling property at the time of electrode preparation will be lower than the effect obtained thereby, and in the obtained battery, the charge / discharge cycle characteristics will be deteriorated and the high efficiency discharge will be reduced. Various adverse effects on the charge / discharge characteristics such as deterioration occur.

また、正極活物質にアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属等を微量添加すれば、得られる電池のサイクル特性等は改善されるものの、充放電容量の低下を招く不利益もありる。更に、この方法によっては、充填性の向上は殆ど望めないので、非常に大きい圧力で電極をプレスすることが必要となり、その結果として、電極の破損等、ハンドリング等に種々の悪影響が生じる。   Further, if a trace amount of alkali metal, alkaline earth metal, transition metal or the like is added to the positive electrode active material, the cycle characteristics of the resulting battery are improved, but there is a disadvantage that the charge / discharge capacity is reduced. Further, since it is hardly possible to improve the filling property by this method, it is necessary to press the electrode with a very large pressure, and as a result, various adverse effects such as breakage of the electrode and handling are caused.

また、酸素含有量を高めた雰囲気で焼成したり、製造工程中に機械的に粒子形状を制御したり、気流分級したりすれば、製造工程等が増えるだけでなく、工程増加による原材料の損失も、製造費用を高くする大きな要因となる。   In addition, firing in an atmosphere with an increased oxygen content, mechanically controlling the particle shape during the manufacturing process, and airflow classification not only increase the manufacturing process, but also loss of raw materials due to the increased process. This is also a major factor in increasing manufacturing costs.

かくして、従来の方法によっては、高密度充填することができ、しかも、充放電特性にもすぐれたコバルト酸リチウムを製造することは困難であり、更には、製造費用の低減を実現することも困難であるといわざるを得ない。
特開平10−259027号公報 特開平10−1316号公報 特開平10−324522号公報
Thus, depending on the conventional method, it is difficult to produce lithium cobalt oxide that can be filled at a high density and has excellent charge / discharge characteristics, and it is also difficult to realize a reduction in production cost. I have to say that.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-259027 Japanese Patent Laid-Open No. 10-1316 Japanese Patent Laid-Open No. 10-324522

本発明者らはリチウムイオン二次電池用正極活物質材料として、高密度充填することができ、充放電特性にもすぐれるコバルト酸リチウムを低廉に得るために鋭意研究した結果、原料として用いるコバルト化合物とリチウム化合物のそれぞれの物理特性を厳密に制御すると共に、製造条件を厳密に制御して、上記原料の混合物を焼成することによって、所定の物理特性を有し、その結果として、リチウムイオン二次電池用正極活物質材料として、高密度充填することができ、しかも、充放電特性にもすぐれるコバルト酸リチウムを低廉に得ることができることを見出して、本発明に至ったものである。   As a result of earnest research to obtain lithium cobaltate that can be filled with high density and has excellent charge / discharge characteristics as a positive electrode active material for a lithium ion secondary battery, the present inventors have obtained cobalt as a raw material. The physical properties of each of the compound and the lithium compound are strictly controlled, and the manufacturing conditions are strictly controlled, and the mixture of the raw materials is baked to have predetermined physical characteristics. As a positive electrode active material for a secondary battery, the present inventors have found that lithium cobaltate that can be filled at a high density and has excellent charge / discharge characteristics can be obtained at low cost.

本発明によれば、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が3〜8μm、50%体積粒径が8〜13μm、90%体積粒径が12〜25μm、100%体積粒径が20〜80μmであり、BET法による比表面積が0.25〜0.65m2/gであり、嵩密度が1.20〜2.20g/cm3、TAP密度が2.30〜3.00g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比が0.45〜0.75の範囲にあるコバルト酸リチウムが提供される。 According to the present invention, 10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is 3-8 μm, 50% volume particle size is 8-13 μm, 90% volume particle size is 12-25 μm, 100% volume particle size is 20-80 μm. The specific surface area according to the BET method is 0.25 to 0.65 m 2 / g, the bulk density is 1.20 to 2.20 g / cm 3 , and the TAP density is 2.30 to 3.00 g / cm 3 . In addition, lithium cobaltate having a bulk density / TAP density ratio in the range of 0.45 to 0.75 is provided.

更に、本発明によれば、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が3〜8μm、50%体積粒径が5〜15μm、90%体積粒径が15〜25μm、100%体積粒径が20〜60μmであり、嵩密度が1.00〜2.00g/cm3、TAP密度が1.50〜3.00g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比が0.50〜0.80の範囲にある炭酸コバルト、オキシ水酸化コバルト、水酸化コバルト及び酸化コバルトから選ばれる少なくとも1種のコバルト化合物と、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が0.5〜7μm、50%体積粒径が5〜21μm、90%体積粒径が20〜50μm、100%体積粒径が30〜80μmである炭酸リチウム及び水酸化リチウムから選ばれる少なくとも1種のリチウム化合物とをLi/Co比0.97〜1.015の範囲にて混合し、乾燥空気を吹き込みながら、この混合物を酸素含有量12〜20容量%の雰囲気下に1回のみ、焼成することを特徴とする上記コバルト酸リチウムの製造方法が提供される。 Furthermore, according to the present invention, the 10% volume particle size is 3 to 8 μm, the 50% volume particle size is 5 to 15 μm, the 90% volume particle size is 15 to 25 μm, and the 100% volume particle size is 20 by wet particle size distribution measurement. -60 μm, bulk density of 1.00 to 2.00 g / cm 3 , TAP density of 1.50 to 3.00 g / cm 3 , and bulk density / TAP density ratio of 0.50 to 0.80. And at least one cobalt compound selected from cobalt carbonate, cobalt oxyhydroxide, cobalt hydroxide and cobalt oxide, and 10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is 0.5-7 μm, 50% volume particle Li / Co ratio of at least one lithium compound selected from lithium carbonate and lithium hydroxide having a diameter of 5 to 21 μm, a 90% volume particle size of 20 to 50 μm, and a 100% volume particle size of 30 to 80 μm The lithium cobalt oxide is mixed in the range of .97 to 1.015, and the mixture is fired only once in an atmosphere having an oxygen content of 12 to 20% by volume while blowing dry air. A manufacturing method is provided.

本発明の方法によれば、原料として用いるコバルト化合物とリチウム化合物のそれぞれの物理特性を制御することによって、製造工程を簡略化することができ、特に、焼成を1回のみ、行うことによって、リチウムイオン二次電池用正極材料として用いる場合に、高密度充填し得ると共に、すぐれた充放電特性を有するコバルト酸リチウムを低廉に得ることができる。従って、本発明によるコバルト酸リチウムをリチウムイオン二次電池用正極材料として用いることによって、単位容積当たりに充填できる重量を大幅に増大することができ、かくして、リチウムイオン二次電池の容量を格段に増大することができる。   According to the method of the present invention, the manufacturing process can be simplified by controlling the physical properties of the cobalt compound and the lithium compound used as raw materials. In particular, by performing the firing only once, lithium When used as a positive electrode material for an ion secondary battery, lithium cobalt oxide having high charge density and excellent charge / discharge characteristics can be obtained at low cost. Therefore, by using the lithium cobalt oxide according to the present invention as the positive electrode material for a lithium ion secondary battery, the weight that can be filled per unit volume can be greatly increased, and thus the capacity of the lithium ion secondary battery is remarkably increased. Can be increased.

先ず、本発明による高密度コバルト酸リチウムの製造方法について説明する。本発明の方法によれば、それぞれの物理特性を制御したコバルト化合物とリチウム化合物とを所定のモル比にて混合して、原料混合物を調製し、この原料混合物を所定の条件下に単一回のみ、焼成して、所期の物理特性を有するコバルト酸リチウムを得ることができる。   First, the manufacturing method of the high-density lithium cobalt oxide according to the present invention will be described. According to the method of the present invention, a cobalt compound and a lithium compound, each having a controlled physical property, are mixed at a predetermined molar ratio to prepare a raw material mixture, and this raw material mixture is subjected to a single operation under predetermined conditions. Only by firing, lithium cobaltate having the desired physical properties can be obtained.

ここに、本発明によれば、コバルト化合物として、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が3〜8μm、50%体積粒径が5〜15μm、90%体積粒径が15〜25μm、100%体積粒径が20〜60μmであり、嵩密度が1.00〜2.00g/cm3、TAP密度が1.50〜3.00g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比が0.50〜0.80の範囲にある炭酸コバルト、オキシ水酸化コバルト、水酸化コバルト及び酸化コバルトから選ばれる少なくとも1種が用いられる。 Here, according to the present invention, as the cobalt compound, 10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is 3-8 μm, 50% volume particle size is 5-15 μm, 90% volume particle size is 15-25 μm, 100%. The volume particle size is 20 to 60 μm, the bulk density is 1.00 to 2.00 g / cm 3 , the TAP density is 1.50 to 3.00 g / cm 3 , and the bulk density / TAP density ratio is 0.00. At least one selected from cobalt carbonate, cobalt oxyhydroxide, cobalt hydroxide and cobalt oxide in the range of 50 to 0.80 is used.

本発明によれば、コバルト化合物とリチウム化合物を混合し、焼成する固相法によって、コバルト酸リチウムを得る。このような固相法による場合、上記混合物の焼成時にコバルト化合物の粒子内にリチウムイオンが均一に固溶拡散することによって、均一なコバルト酸リチウムを得ることができる。   According to the present invention, lithium cobaltate is obtained by a solid phase method in which a cobalt compound and a lithium compound are mixed and fired. In the case of such a solid phase method, a uniform lithium cobalt oxide can be obtained by uniformly diffusing lithium ions in the cobalt compound particles during firing of the mixture.

10%体積粒径は、その粉体の粒径の頻度の累積が10%となるときの値である。この値は粉体の一次粒子に依存する傾向がある。本発明によれば、用いるコバルト化合物の10%体積粒径が3μmよりも小さいときは、ハンドリング性に劣るのみならず、得られるコバルト酸リチウムの嵩密度とTAP密度が低くなり、その結果、電極密度の向上が見込み難くなる。一方、用いるコバルト化合物の10%体積粒径が8μmを超えるときは、リチウム化合物との均一な原料混合物を調製することが困難であり、その結果として、均一な粒子形状をもつコバルト酸リチウムを得ることが困難となる。また、そのような原料混合物は、焼成にも長時間を要する。   The 10% volume particle size is a value when the cumulative frequency of the particle size of the powder becomes 10%. This value tends to depend on the primary particles of the powder. According to the present invention, when the 10% volume particle size of the cobalt compound to be used is smaller than 3 μm, not only is the handling property inferior, but the bulk density and TAP density of the resulting lithium cobaltate are lowered, and as a result, the electrode Increase in density is unlikely. On the other hand, when the 10% volume particle diameter of the cobalt compound used exceeds 8 μm, it is difficult to prepare a uniform raw material mixture with the lithium compound, and as a result, lithium cobaltate having a uniform particle shape is obtained. It becomes difficult. Moreover, such a raw material mixture also requires a long time for firing.

同様に、90%体積粒径は、その粉体の粒径の頻度の累積が90%となるときの値であり、この値は粉体の二次粒子径に依存する傾向がある。本発明によれば、用いるコバルト化合物の90%体積粒径が15μmよりも小さいときは、得られるコバルト酸リチウムの嵩密度とTAP密度が低くなり、その結果、電極密度の向上が見込み難くなる。一方、用いるコバルト化合物の90%体積粒径が25μmを超えるときは、リチウム化合物との均一な原料混合物を調製することが困難であり、その結果として、均一な粒子形状をもつコバルト酸リチウムを得ることが困難となる。また、そのような原料混合物は、焼成にも長時間を要する。用いるコバルト化合物の100%体積粒径についても、上記範囲外では、上記90%体積粒径の場合と同様の不都合が起る。   Similarly, the 90% volume particle size is a value when the cumulative frequency of the particle size of the powder reaches 90%, and this value tends to depend on the secondary particle size of the powder. According to the present invention, when the 90% volume particle size of the cobalt compound to be used is smaller than 15 μm, the bulk density and the TAP density of the obtained lithium cobaltate are lowered, and as a result, it is difficult to expect an improvement in the electrode density. On the other hand, when the 90% volume particle diameter of the cobalt compound used exceeds 25 μm, it is difficult to prepare a uniform raw material mixture with the lithium compound, and as a result, lithium cobaltate having a uniform particle shape is obtained. It becomes difficult. Moreover, such a raw material mixture also requires a long time for firing. Regarding the 100% volume particle size of the cobalt compound to be used, the same inconvenience as in the case of the 90% volume particle size occurs outside the above range.

50%体積粒径は、その粉体の粒径の頻度の累積が50%となるときの値であり、この値は、粉体の一次粒子径と二次粒子径のいずれにも依存する傾向がある。その測定値は、一次粒子径と二次粒子径の存在比の相対的なバランスに依存する傾向があり、従って、体積粒径のなかでは最も重要な値である。本発明によれば、用いるコバルト化合物の50%体積粒径が5〜15μmの範囲にないときは、10%及び90%体積粒径のいずれか、又は両方が上記規定の範囲を外れることとなる。   The 50% volume particle size is a value when the cumulative frequency of the particle size of the powder becomes 50%, and this value tends to depend on both the primary particle size and the secondary particle size of the powder. There is. The measured value tends to depend on the relative balance of the abundance ratio between the primary particle size and the secondary particle size, and is therefore the most important value among the volume particle sizes. According to the present invention, when the 50% volume particle size of the cobalt compound to be used is not in the range of 5 to 15 μm, either or both of 10% and 90% volume particle size will be outside the above specified range. .

嵩密度とは、所定の容器に充填し得る粉体の重量をその容器の容積で割った値であり、粉体の場合、個々の粒子の間に存在する空間をも含めた密度をいう。TAP密度とは、所定の容器に粉体を充填した後、所定の条件下にその容器を上下に打ち振って、容器中、個々の粒子間に存在する空間をなくすようにして粉体を充填し、このときの粉体の重量をその粉体の体積で割った値をいう。   The bulk density is a value obtained by dividing the weight of powder that can be filled in a predetermined container by the volume of the container. In the case of powder, the bulk density includes the space that exists between individual particles. TAP density refers to filling a powder into a predetermined container and then shaking the container up and down under predetermined conditions to eliminate the space between individual particles in the container. In this case, it is a value obtained by dividing the weight of the powder at this time by the volume of the powder.

このような嵩密度とTAP密度は、粉体の体積粒径と凝集状態に密接に関係しており、50%体積粒径の値と粉体密度は比例する傾向にある。また、一般に、粉体密度の高いコバルト酸リチウムは、傾向として、リチウムイオン二次電池への充填性はよいが、しかし、粉体密度を向上させる手段として、安易にその一次粒子を大きくしたり、また、すべての粒子形状が球状乃至楕円球状であるようにして、粉体密度を向上させた場合には、ある程度の充填密度の向上は見込まれるものの、現在のリチウムイオン二次電池の高容量化の要請に対しては、依然不十分であり、反対に、電極の調製時のハンドリング性の劣化に加え、充放電サイクル特性の劣化、高効率放電の劣化等、充放電特性に種々の悪影響を与える。しかし、本発明によれば、用いるコバルト化合物の嵩密度とTAP密度のそれぞれの値と嵩密度/TAP密度比を一定の範囲内とすることによって、得られるコバルト酸リチウムにすぐれた充填性を有せしめることができる。   Such bulk density and TAP density are closely related to the volume particle size and aggregation state of the powder, and the value of 50% volume particle size and the powder density tend to be proportional. In general, lithium cobaltate having a high powder density tends to have a good filling property in a lithium ion secondary battery. However, as a means of improving the powder density, the primary particles can be easily enlarged. Also, when the powder density is improved by making all the particle shapes spherical or elliptical, the packing density is expected to improve to some extent, but the high capacity of current lithium ion secondary batteries is expected. On the contrary, various adverse effects on charge / discharge characteristics such as deterioration of charge / discharge cycle characteristics, deterioration of high-efficiency discharge in addition to deterioration of handling characteristics during electrode preparation are still insufficient. give. However, according to the present invention, by setting the bulk density and TAP density value of the cobalt compound to be used and the bulk density / TAP density ratio within a certain range, the obtained lithium cobalt oxide has excellent filling properties. It can be shown.

本発明の方法におけるように、固相法によってコバルト酸リチウムを製造する場合、焼成時にコバルト化合物粒子内にリチウムイオンが固溶拡散していくことによって均一なコバルト酸リチウムを得ることができる。そこで、本発明によれば、用いるコバルト化合物は、そのSEM(走査型電子顕微鏡写真)観察において、一次粒子径が0.1〜5μm、二次粒子径が5〜80μmの範囲にあることが好ましい。   When lithium cobaltate is produced by a solid phase method as in the method of the present invention, uniform lithium cobaltate can be obtained by diffusing lithium ions into the cobalt compound particles during firing. Therefore, according to the present invention, the cobalt compound to be used preferably has a primary particle diameter of 0.1 to 5 μm and a secondary particle diameter of 5 to 80 μm in SEM (scanning electron micrograph) observation. .

次に、本発明によれば、リチウム化合物として、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が0.5〜7μm、50%体積粒径が5〜21μm、90%体積粒径が20〜50μm、100%体積粒径が30〜80μmである炭酸リチウム及び水酸化リチウムから選ばれる少なくとも1種のリチウム化合物が用いられる。   Next, according to the present invention, as the lithium compound, 10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is 0.5-7 μm, 50% volume particle size is 5-21 μm, 90% volume particle size is 20-50 μm, At least one lithium compound selected from lithium carbonate and lithium hydroxide having a 100% volume particle size of 30 to 80 μm is used.

前述したように、粒子形状が均一であり、すぐれた充放電特性を有するコバルト酸リチウムを固相法にて得るためには、リチウムイオンがコバルト化合物粒子内に均一に固溶拡散していくことが重要である。   As described above, in order to obtain lithium cobaltate having a uniform particle shape and excellent charge / discharge characteristics by the solid phase method, lithium ions should be uniformly dissolved in the cobalt compound particles. is important.

10%体積粒径が0.5μmよりも小さいリチウム化合物は、非常に微細であるので、コバルト化合物との均一な原料混合の調製が容易であるようにみえるが、実際には、そのように微細なリチウム化合物は、凝集力が強く、分散性が低下し、従って、コバルト化合物との均一な原料混合物を調製するために、特殊な装置が必要になり、製造費用も増大する。また、コバルト化合物との均一な原料混合物を得ることが困難であることから、得られるコバルト酸リチウムは、一次粒子径にばらつきが大きく、従って、これに伴って、得られる電池においても、充放電特性の低下等が起こるおそれがある。   Lithium compounds with a 10% volume particle size smaller than 0.5 μm are very fine, so it seems easy to prepare a uniform raw material mixture with a cobalt compound. Such a lithium compound has a strong cohesive force and a low dispersibility. Therefore, a special apparatus is required to prepare a uniform raw material mixture with the cobalt compound, and the manufacturing cost is increased. In addition, since it is difficult to obtain a uniform raw material mixture with a cobalt compound, the obtained lithium cobaltate has a large variation in the primary particle size, and accordingly, in the obtained battery, charge and discharge are also performed. There is a risk of deterioration of characteristics.

同様に、用いるリチウム化合物の50%体積粒径、90%体積粒径、100%体積粒径、が上記規定の範囲を外れるときは、コバルト化合物との均一混合が困難となり、また、得られた混合物の焼成に長時間を要する結果となり、かくして、得られるコバルト酸リチウムには、一次粒子径のばらつきやそれに伴う充放電特性の低下等が懸念される。   Similarly, when the 50% volume particle size, 90% volume particle size, and 100% volume particle size of the lithium compound to be used are out of the above specified range, uniform mixing with the cobalt compound becomes difficult and obtained. As a result, it takes a long time to fire the mixture. Thus, the obtained lithium cobaltate is concerned about variations in the primary particle diameter and associated charge / discharge characteristics.

更に、本発明によれば、用いるリチウム化合物は、嵩密度が0.2〜0.8g/cm3、TAP密度が0.31〜1.5g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比が0.20〜0.80の範囲にあることが好ましい。これらの特性が上記規定値を外れるときは、上記体積粒径の場合と同様に、コバルト化合物との均一混合が困難となり、また、得られた混合物の焼成に長時間を要する結果となるおそれがあるからである。 Furthermore, according to the present invention, the lithium compound used has a bulk density of 0.2 to 0.8 g / cm 3 , a TAP density of 0.31 to 1.5 g / cm 3 and a bulk density / TAP density ratio. Is preferably in the range of 0.20 to 0.80. When these characteristics deviate from the above specified values, it is difficult to uniformly mix with the cobalt compound as in the case of the volume particle size, and there is a risk that it may take a long time to fire the obtained mixture. Because there is.

更に、用いるリチウム化合物は、そのSEM観察において、一次粒子径が0.1〜30μm、二次粒子径が5〜80μmの範囲にあることが好ましい。リチウム化合物のSEM観察による一次粒子径が30μmを超えるときは、コバルト化合物との均一な混合物を得ることが困難であり、かかる混合物の焼成には長時間を要する結果となり、更に、得られるコバルト酸リチウムには、一次粒子径のばらつきやそれに伴う充放電特性の低下等が懸念される。   Further, the lithium compound to be used preferably has a primary particle diameter in the range of 0.1 to 30 μm and a secondary particle diameter in the range of 5 to 80 μm in SEM observation. When the primary particle diameter of the lithium compound by SEM observation exceeds 30 μm, it is difficult to obtain a uniform mixture with the cobalt compound, and it takes a long time to fire such a mixture. Lithium is concerned about variations in the primary particle size and associated reduction in charge / discharge characteristics.

本発明によれば、上述したようなコバルト化合物とリチウム化合物とをLi/Coモル比を0.97〜1.015の範囲にて混合して、原料混合物を地位し、露点が0℃乃至−80℃の範囲に調整した乾燥空気を吹き込みながら、この原料混合物を酸素含有量が12〜20容量%の雰囲気下に900〜1200℃の範囲温度で3〜15時間にわたって焼成し、かくして、得られた焼成物を解砕、篩をして、目的とするコバルト酸リチウムを得ることができる。ここに、本発明によれば、原料混合物を上記条件下に焼成を1回のみ行って、所期の特性を有するコバルト酸リチウムを得ることができる。   According to the present invention, a cobalt compound and a lithium compound as described above are mixed in a Li / Co molar ratio in the range of 0.97 to 1.015, the raw material mixture is positioned, and the dew point is 0 ° C to- While blowing dry air adjusted to a range of 80 ° C., this raw material mixture was calcined at a temperature in the range of 900 to 1200 ° C. for 3 to 15 hours in an atmosphere having an oxygen content of 12 to 20% by volume, and thus obtained. The fired product can be crushed and sieved to obtain the target lithium cobalt oxide. Here, according to this invention, a raw material mixture can be baked only once on the said conditions, and lithium cobaltate which has an expected characteristic can be obtained.

原料として用いるコバルト化合物とリチウム化合物の原料混合物におけるLi/Coモル比が0.97よりも小さいときは、原料混合物を焼成して得られる製品中に酸化コバルトが混在することとなり、コバルト酸リチウムの単一相を得ることが困難となる。反対に、原料として用いるコバルト化合物とリチウム化合物の原料混合物におけるLi/Coモル比が1、015よりも大きいときは、焼成時にコバルト酸リチウムの焼結が必要以上に進行して、比表面積が低下し、それに伴って、これを正極活物質として用いる電池においても、充放電特性が低下する。また、得られるコバルト酸リチウムの粒子表面のアルカリ分が上昇して、ハンドリング性が低下する等の問題も生じる。   When the Li / Co molar ratio in the raw material mixture of the cobalt compound and the lithium compound used as the raw material is smaller than 0.97, cobalt oxide is mixed in the product obtained by firing the raw material mixture. It becomes difficult to obtain a single phase. On the other hand, when the Li / Co molar ratio in the raw material mixture of cobalt compound and lithium compound used as a raw material is larger than 1,015, the sintering of lithium cobaltate proceeds more than necessary during firing, and the specific surface area decreases. In connection with this, even in a battery using this as a positive electrode active material, the charge / discharge characteristics deteriorate. Moreover, the alkali content of the particle | grain surface of the lithium cobalt oxide obtained rises, and the problem that handling property falls will also arise.

上記コバルト化合物とリチウム化合物との混合物を焼成する際に、吹き込む乾燥空気の露点調整が不十分なときは、反応の進行が阻害されて、得られるコバルト酸リチウムの結晶性が低下するおそれがある。上記コバルト化合物とリチウム化合物との原料混合物を焼成する際の雰囲気の酸素含有量が12容量%よりも低いときは、反応に必要な酸素が十分に供給されないため、得られるコバルト酸リチウムは、充放電特性が低下するおそれがある。反対に、上記コバルト化合物とリチウム化合物との混合物を焼成する際の雰囲気の酸素含有量が20容量%より多いときは、反応の進行には特に支障はないが、特別に調製した酸素と空気の混合気体を使用する必要があり、製造費用が高くなる。   When the mixture of the cobalt compound and the lithium compound is baked, if the dew point of the dry air to be blown is insufficiently adjusted, the progress of the reaction may be hindered and the crystallinity of the resulting lithium cobaltate may be reduced. . When the oxygen content of the atmosphere when firing the raw material mixture of the cobalt compound and the lithium compound is lower than 12% by volume, oxygen necessary for the reaction is not sufficiently supplied. There is a risk that the discharge characteristics may deteriorate. On the other hand, when the oxygen content in the atmosphere when the mixture of the cobalt compound and the lithium compound is calcined is more than 20% by volume, there is no particular problem in the progress of the reaction. It is necessary to use a gas mixture, which increases manufacturing costs.

本発明の方法において、コバルト化合物とリチウム化合物とを混合するための手段、方法は何ら限定されず、例えば、ナウターミキサー、スピードミキサー、ドラムミキサー等が適宜に用いられる。また、コバルト化合物とリチウム化合物とを混合するための時間についても、何ら限定はない。また、得られた焼成物の解砕も、一次粒子を破砕しない限り、何ら限定されず、例えば、ハンマーミル、ジェットミル等が適宜に用いられる。解砕後の篩は、150メッシュ以下の篩を通過させることが好ましい。   In the method of the present invention, the means and method for mixing the cobalt compound and the lithium compound are not limited at all, and for example, a nauter mixer, a speed mixer, a drum mixer and the like are appropriately used. Moreover, there is no limitation also about the time for mixing a cobalt compound and a lithium compound. Moreover, crushing of the obtained baked product is not limited at all as long as primary particles are not crushed. For example, a hammer mill, a jet mill, or the like is appropriately used. The sieve after pulverization is preferably passed through a sieve of 150 mesh or less.

上述したようにして、本発明の方法によれば、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が3〜8μm、50%体積粒径が8〜13μm、90%体積粒径が12〜25μm、100%体積粒径が20〜80μmであり、BET法による比表面積が0.25〜0.65m2/gであり、嵩密度が1.20〜2.20g/cm3、TAP密度が2.30〜3.00g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比が0.45〜0.75の範囲にあるコバルト酸リチウムを得ることができる。 As described above, according to the method of the present invention, 10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is 3-8 μm, 50% volume particle size is 8-13 μm, 90% volume particle size is 12-25 μm, 100 % Volume particle size is 20 to 80 μm, specific surface area by BET method is 0.25 to 0.65 m 2 / g, bulk density is 1.20 to 2.20 g / cm 3 , and TAP density is 2.30. Lithium cobalt oxide having a bulk density / TAP density ratio in the range of 0.45 to 0.75 can be obtained while being ˜3.00 g / cm 3 .

本発明に従って、このようにして得られるコバルト酸リチウムは、リチウムイオン二次電池用正極活物質材料として、高密度充填することができ、充放電特性にもすぐれる。しかも、原料混合物の焼成を1回のみ行って、このようなコバルト酸リチウムを得ることができる。本発明によれば、前述したように、原材料として用いるコバルト化合物とリチウム化合物について、それぞれの物理特性を所定の範囲に制御したものを用いると共に、これを所定の条件下に焼成することによって初めて、このようなコバルト酸リチウムを低廉に得ることができる。   According to the present invention, the lithium cobalt oxide thus obtained can be filled with high density as a positive electrode active material for a lithium ion secondary battery, and has excellent charge / discharge characteristics. Moreover, such lithium cobalt oxide can be obtained by firing the raw material mixture only once. According to the present invention, as described above, for the cobalt compound and the lithium compound used as raw materials, the physical properties of each of the cobalt compound and lithium compound are controlled within a predetermined range, and by firing this under predetermined conditions, Such lithium cobalt oxide can be obtained at low cost.

しかし、原料として用いるコバルト化合物とリチウム化合物について、それぞれの物理特性が所定の範囲にないものを用いた場合には、本発明による特性を有するコバルト酸リチウムを得ることができない。また、このように、本発明による特性をもたないコバルト酸リチウムは、これをリチウムイオン二次電池における正極活物質として用いても、充填性は低く、また、比較的充填性がよいものであった場合でも、すぐれた充放電特性を得ることができない。   However, when the cobalt compound and lithium compound used as raw materials are those whose physical properties are not within the predetermined ranges, lithium cobaltate having the properties according to the present invention cannot be obtained. In addition, as described above, the lithium cobaltate having no characteristics according to the present invention has a low filling property and a relatively good filling property even when it is used as a positive electrode active material in a lithium ion secondary battery. Even if there is, excellent charge / discharge characteristics cannot be obtained.

また、本発明に従って得られるコバルト酸リチウムは、そのSEM観察において、一次粒子径が0.1〜10μm、二次粒子径が5〜80μmの範囲にあり、一次粒子と二次粒子が共に存在するような分散状態を示し、二次粒子は、一次粒子が凝集してなる球状乃至楕円球状の形状を有するものである。   Further, the lithium cobalt oxide obtained according to the present invention has a primary particle diameter in the range of 0.1 to 10 μm and a secondary particle diameter in the range of 5 to 80 μm in SEM observation, and both primary particles and secondary particles exist. Such a dispersed state is shown, and the secondary particles have a spherical or elliptical spherical shape formed by aggregation of primary particles.

以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。以下の実施例及び比較例において、コバルト化合物、リチウム化合物及び得られたコバルト酸リチウムの物性その他の測定は次のようにして行った。   EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following examples and comparative examples, the physical properties and other measurements of the cobalt compound, the lithium compound, and the obtained lithium cobaltate were performed as follows.

嵩密度
セイシン企業(株)製粉体密度測定装置KYT−3000を用いた測定した。使用篩500μm、シリンダー体積20cm3、使用刷毛の毛丈20mm、毛幅15mm。充填落差19cmで上記刷毛を用いて篩を通過させた粉体をシリンダー内に自由落下にて充填した後、へらを用いてシリンダー上部の余分な粉末をすり切った。シリンダーに充填された粉末の重量を計量器で計量して、次式から嵩密度を計算した。
Bulk density Measured using a powder density measuring device KYT-3000 manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd. Used sieve 500 μm, cylinder volume 20 cm 3 , used brush hair length 20 mm, hair width 15 mm. The powder passed through the sieve using the above brush with a filling drop of 19 cm was filled into the cylinder by free fall, and then the excess powder on the top of the cylinder was scraped off using a spatula. The weight of the powder filled in the cylinder was weighed with a measuring instrument, and the bulk density was calculated from the following equation.

嵩密度=(充填重量(g))/20(cm3Bulk density = (filling weight (g)) / 20 (cm 3 )

TAP密度
セイシン企業(株)製粉体密度測定装置KYT−3000を用いた測定した。使用篩500μm、シリンダー体積20cm3、使用篩500μm、シリンダー体積20cm3、使用刷毛の毛丈20mm、毛幅15mm。充填落差19cmで上記刷毛を用いて篩を通過させた粉体をシリンダー内に自由落下にて充填した後、へらを用いてシリンダー上部の余分な粉末をすり切った。シリンダーに蓋をし、タップ距離5cmで2回/秒の速度で300回タッピングした。この後、シリンダーに充填された粉末の重量を計量器で計量して、次式からTAP密度を計算した。
TAP density The TAP density was measured using a powder density measuring device KYT-3000 manufactured by Seishin Enterprises. Used sieve 500 μm, cylinder volume 20 cm 3 , used sieve 500 μm, cylinder volume 20 cm 3 , used brush hair length 20 mm, hair width 15 mm. The powder passed through the sieve using the above brush with a filling drop of 19 cm was filled into the cylinder by free fall, and then the excess powder on the top of the cylinder was scraped off using a spatula. The cylinder was covered and tapped 300 times at a speed of 2 times / second with a tap distance of 5 cm. Thereafter, the weight of the powder filled in the cylinder was weighed with a measuring instrument, and the TAP density was calculated from the following equation.

TAP密度=(充填重量(g))/(タッピング後の粉体の体積(cm3 )) TAP density = (filling weight (g)) / (volume of powder after tapping (cm 3 ))

走査型電子顕微鏡観察
日本電子(株)製JSM−5510を用いた。
粉末X線回折分析
理学電機(株)製RINT2000を用いた。
Scanning electron microscope observation JSM-5510 manufactured by JEOL Ltd. was used.
Powder X-ray diffraction analysis RINT2000 manufactured by Rigaku Corporation was used.

湿式粒度分布測定
試料0.1gと脱イオン水50mLをビーカーに入れ、これにヘキサメタリン酸ナトリウム2%水溶液1滴を加えた。この混合物を(株)日本精機製作所製超音波ホモジナイザーUS−150Tに投入し、150Wの分散能にて3分間分散を行った。このようにして得られた試料の分散液をリード・アンド・ノースロップ社製湿式粒度分布測定装置HRAに投入して、粒度分布を測定した。
Wet particle size distribution measurement 0.1 g of sample and 50 mL of deionized water were placed in a beaker, and 1 drop of a 2% aqueous solution of sodium hexametaphosphate was added thereto. This mixture was put into an ultrasonic homogenizer US-150T manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd. and dispersed for 3 minutes with a dispersion capacity of 150W. The sample dispersion thus obtained was put into a wet particle size distribution measuring apparatus HRA manufactured by Reed & Northrop, and the particle size distribution was measured.

充放電測定
(株)ナガノ製BTS−2004を用いた。
Charging / discharging measurement BTS-2004 manufactured by Nagano Co., Ltd. was used.

比表面積測定
(株)島津製作所製フローソープ2300を用いた。
原料混合物におけるLi/Coモル比の測定
原料混合物の試料1gを精秤し、塩酸で溶解させて、200mLとした後、これより5mLを採取し、これを1000mLに希釈した。この水溶液について、リチウム及びコバルトのスペクトル線をそれぞれ波長670.784nm及び238.346nmにおいて測定し、得られた測定値を用いて、次式
(測定値(mg/L)x0.2(L)x1000/5)/(試料重量(g)x1000)x100
からそれぞれの含有量(重量%)を求め、更に、次式
Li/Coモル比=(リチウム含有量(重量%)/6.941)/(コバルト含有量(重量%)/58.93)
からLi/Coモル比を求めた。
Specific surface area measurement Flow soap 2300 manufactured by Shimadzu Corporation was used.
Measurement of Li / Co molar ratio in raw material mixture A sample of 1 g of the raw material mixture was precisely weighed and dissolved in hydrochloric acid to make 200 mL, and then 5 mL was taken from this and diluted to 1000 mL. With respect to this aqueous solution, spectral lines of lithium and cobalt were measured at wavelengths of 670.784 nm and 238.3346 nm, respectively, and using the obtained measured values, the following formula (measured value (mg / L) × 0.2 (L) × 1000 / 5) / (sample weight (g) × 1000) × 100
Each content (% by weight) is obtained from the following formula: Li / Co molar ratio = (lithium content (% by weight) /6.941) / (cobalt content (% by weight) /58.93)
From this, the Li / Co molar ratio was determined.

実施例1
(コバルト酸リチウムの製造)
湿式粒度分布測定による10%体積粒径が4.8μm、50%体積粒径が11.8μm、90%体積粒径が21.6μm、100%体積粒径が30〜60μmであり、嵩密度が1.15g/cm3、TAP密度が1.76g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比が0.65であるオキシ水酸化コバルトと、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が2.7μm、50%体積粒径が9.6μm、90%体積粒径が28.9μm、100%体積粒径が20〜80μmであり、嵩密度が0.28g/cm3、TAP密度が0.84g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比が0.33である炭酸リチウムをLi/Coモル比0.98にて混合して、原料混合物を調製した。
Example 1
(Manufacture of lithium cobaltate)
10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is 4.8 μm, 50% volume particle size is 11.8 μm, 90% volume particle size is 21.6 μm, 100% volume particle size is 30-60 μm, and bulk density is 1.15 g / cm 3, with TAP density is 1.76 g / cm 3, a cobalt oxyhydroxide bulk density / TAP density ratio is 0.65, 10% volume particle size by wet particle size distribution measurement 2 0.7 μm, 50% volume particle size is 9.6 μm, 90% volume particle size is 28.9 μm, 100% volume particle size is 20-80 μm, bulk density is 0.28 g / cm 3 , and TAP density is 0.00. Lithium carbonate having a bulk density / TAP density ratio of 0.33 and 84 g / cm 3 was mixed at a Li / Co molar ratio of 0.98 to prepare a raw material mixture.

露点−30℃の乾燥空気を吹き込みながら、上記原料混合物を酸素含有量16容量%の雰囲気下に950℃で5時間、焼成した後、粉砕、篩した。このようにして得た粉体は、粉末X線回折装置(理学電機(株)製RINT2000)による測定の結果、単一相のコバルト酸リチウムからなることを確認した。   While blowing dry air having a dew point of −30 ° C., the raw material mixture was baked at 950 ° C. for 5 hours in an atmosphere having an oxygen content of 16% by volume, and then pulverized and sieved. As a result of measurement with a powder X-ray diffractometer (RINT2000 manufactured by Rigaku Corporation), it was confirmed that the powder thus obtained was composed of a single-phase lithium cobalt oxide.

このコバルト酸リチウムは、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が4.2μm、50%体積粒径が9.4μm、90%体積粒径が17.8μm、100%体積粒径が20〜80μmであり、BET法による比表面積が0.54m2/gであり、嵩密度が1.51g/cm3、TAP密度が2.48g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比は0.61であった。SEM観察によれば、このコバルト酸リチウムは、一次粒子と二次粒子が共に存在する分散状態を示し、二次粒子は、一次粒子が凝集してなる球状乃至楕円球状の形状を有するものであった。 This lithium cobalt oxide has a 10% volume particle size of 4.2 μm, a 50% volume particle size of 9.4 μm, a 90% volume particle size of 17.8 μm, and a 100% volume particle size of 20 to 80 μm as measured by wet particle size distribution. The BET method has a specific surface area of 0.54 m 2 / g, a bulk density of 1.51 g / cm 3 , a TAP density of 2.48 g / cm 3 , and a bulk density / TAP density ratio of 0. 61. According to SEM observation, this lithium cobaltate shows a dispersed state in which both primary particles and secondary particles exist, and the secondary particles have a spherical or elliptical spherical shape formed by aggregation of the primary particles. It was.

(リチウムイオン二次電池の製作)
上記コバルト酸リチウムとアセチレンブラックと12重量%濃度のポリフッ化ビニリデンのN−メチル−2−ピロリドン溶液を重量比100/2.2/27.8で混合してペーストとし、これを厚さ15μmのアルミニウム箔に塗布し、130℃に加熱、乾燥して、正極板を調製した。この正極板を直径16mmの円板状に裁断し、1.3T/cm2 の圧力でプレスしたところ、正極板のバルク密度(アルミニウム箔を除く正極板の密度、以下、同じ)は3.42g/cm3 であった。
(Production of lithium ion secondary battery)
The lithium cobaltate, acetylene black, and N-methyl-2-pyrrolidone solution of 12% by weight polyvinylidene fluoride were mixed at a weight ratio of 100 / 2.2 / 27.8 to obtain a paste having a thickness of 15 μm. It apply | coated to aluminum foil, and it heated and dried at 130 degreeC, and prepared the positive electrode plate. When this positive electrode plate was cut into a disk shape having a diameter of 16 mm and pressed at a pressure of 1.3 T / cm 2 , the bulk density of the positive electrode plate (density of the positive electrode plate excluding aluminum foil, the same applies hereinafter) was 3.42 g. / Cm 3 .

セパレータとして厚さ25μmのポリプロピレン多孔質膜、負極活物質として厚さ200μmの金属リチウム箔を用い、電解液としてエチレンカーボネート/ジメチルカーボネート(重量比1/1)の混合溶媒にLiPF6 を1M濃度に溶解させてなる溶液を用いて、ステンレス製密閉簡易型リチウムイオン二次電池をアルゴングローブボックス内で組み立てた。 A polypropylene porous membrane with a thickness of 25 μm is used as a separator, a metal lithium foil with a thickness of 200 μm is used as a negative electrode active material, and LiPF 6 is mixed at a concentration of 1M in a mixed solvent of ethylene carbonate / dimethyl carbonate (weight ratio 1/1) as an electrolyte. Using the dissolved solution, a stainless steel sealed simple lithium ion secondary battery was assembled in an argon glove box.

この電池について、25℃で正極活物質(コバルト酸リチウム)1mgに対して、1サイクル目0.05mA、2サイクル目0.35mA、40サイクル目まで0.15mAの負荷電流で3.0〜4.3Vの電圧範囲で充放電試験を行った。その結果、放電容量は1サイクル目154.5mAh/g、4サイクル目124.7mAh/gであり、40回充放電サイクル後の容量維持率は84.0%であった。   With respect to this battery, the positive electrode active material (lithium cobaltate) 1 mg at 25 ° C., the first cycle 0.05 mA, the second cycle 0.35 mA, and the load current of 0.15 mA up to the 40th cycle 3.0 to 4 A charge / discharge test was conducted in a voltage range of 3V. As a result, the discharge capacity was 154.5 mAh / g in the first cycle and 124.7 mAh / g in the fourth cycle, and the capacity retention rate after 40 charge / discharge cycles was 84.0%.

実施例2
オキシ水酸化コバルトと炭酸リチウムとをLi/Coモル比1.00にて混合して、原料混合物を調製した。ここで用いたオキシ水酸化コバルトの走査型電子顕微鏡写真(2000倍)を図1に示し、炭酸リチウムの走査型電子顕微鏡写真(2000倍)を図2に示す。
Example 2
Cobalt oxyhydroxide and lithium carbonate were mixed at a Li / Co molar ratio of 1.00 to prepare a raw material mixture. A scanning electron micrograph (2000 times) of the cobalt oxyhydroxide used here is shown in FIG. 1, and a scanning electron micrograph (2000 times) of lithium carbonate is shown in FIG.

このようにして、原料混合物を調製した以外は、実施例1と同様にして、単一相からなるコバルト酸リチウムを得た。このようにして得たコバルト酸リチウムは、その走査型電子顕微鏡写真(2000倍)を図3に示すように、一次粒子と二次粒子が共に存在する分散状態を示しており、二次粒子は、一次粒子が凝集してなる球状乃至楕円球状の形状を有するものであった。   Thus, lithium cobaltate which consists of a single phase was obtained like Example 1 except having prepared the raw material mixture. The lithium cobalt oxide thus obtained shows a dispersed state in which both primary particles and secondary particles are present as shown in FIG. 3 in a scanning electron micrograph (2000 magnifications). The particles had a spherical or elliptical shape formed by agglomerating primary particles.

このコバルト酸リチウムは、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が4.5μm、50%体積粒径が9.7μm、90%体積粒径が19.6μm、100%体積粒径が20〜80μmであった。BET法による比表面積は0.44m2/gであり、嵩密度は1.47g/cm3、TAP密度は2.47g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比は0.60であった。 This lithium cobalt oxide has a 10% volume particle size of 4.5 μm, a 50% volume particle size of 9.7 μm, a 90% volume particle size of 19.6 μm, and a 100% volume particle size of 20 to 80 μm as measured by wet particle size distribution. Met. The specific surface area by the BET method was 0.44 m 2 / g, the bulk density was 1.47 g / cm 3 , the TAP density was 2.47 g / cm 3 , and the bulk density / TAP density ratio was 0.60. It was.

このコバルト酸リチウムを正極材料として用いて、実施例1と同様にして、正極板を調製し、これを直径16mmの円板状に裁断し、1.3T/cm2 の圧力でプレスした。バルク密度は3.45g/cm3 であった。また、実施例1と同様にして組み立てたステンレス製密閉簡易型電池を実施例1と同じ条件下に充放電試験を行ったところ、放電容量は1サイクル目159.5mAh/g、2サイクル目123.1mAh/gであり、40回充放電サイクル後の容量維持率は83.5%であった。 Using this lithium cobaltate as the positive electrode material, a positive electrode plate was prepared in the same manner as in Example 1, and this was cut into a disk shape having a diameter of 16 mm and pressed at a pressure of 1.3 T / cm 2 . The bulk density was 3.45 g / cm 3 . Further, when a stainless steel sealed simple battery assembled in the same manner as in Example 1 was subjected to a charge / discharge test under the same conditions as in Example 1, the discharge capacity was 159.5 mAh / g in the first cycle and 123 in the second cycle. The capacity retention rate after 40 charge / discharge cycles was 83.5%.

実施例3
湿式粒度分布測定による10%体積粒径が6.0μm、50%体積粒径が9.9μm、90%体積粒径が16.6μm、100%体積粒径が30〜60μmの範囲にあり、嵩密度が1.64g/cm3、TAP密度が2.35g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比が0.70であるオキシ水酸化コバルトと実施例1と同じ炭酸リチウムをLi/Coモル比0.98にて混合して、原料混合物を調製した。露点−30℃の乾燥空気を吹き込みながら、この原料混合物を酸素含有量16容量%の雰囲気下に1000℃で10時間、焼成し、粉砕、篩して、単一相からなるコバルト酸リチウムを得た。
Example 3
10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is 6.0 μm, 50% volume particle size is 9.9 μm, 90% volume particle size is 16.6 μm, 100% volume particle size is in the range of 30-60 μm, Cobalt oxyhydroxide having a density of 1.64 g / cm 3 , a TAP density of 2.35 g / cm 3 , and a bulk density / TAP density ratio of 0.70 and the same lithium carbonate as in Example 1 were mixed with Li / Co. A raw material mixture was prepared by mixing at a molar ratio of 0.98. While blowing dry air having a dew point of −30 ° C., this raw material mixture was calcined at 1000 ° C. for 10 hours in an atmosphere having an oxygen content of 16% by volume, pulverized, and sieved to obtain lithium cobalt oxide consisting of a single phase. It was.

このようにして得たコバルト酸リチウムは、一次粒子と二次粒子が共に存在する分散状態を示し、二次粒子は、一次粒子が凝集してなる球状乃至楕円球状の形状を有するものであった。また、このコバルト酸リチウムは、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が5.0μm、50%体積粒径が9.2μm、90%体積粒径が18.4μm、100%体積粒径が20〜80μmであり、BET法による比表面積は0.44m2/g、嵩密度は1.73g/cm3、TAP密度は2.71g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比は0.64であった。 The lithium cobalt oxide thus obtained showed a dispersed state in which both primary particles and secondary particles existed, and the secondary particles had a spherical or elliptical spherical shape formed by aggregation of the primary particles. . The lithium cobaltate has a 10% volume particle size of 5.0 μm, a 50% volume particle size of 9.2 μm, a 90% volume particle size of 18.4 μm, and a 100% volume particle size of 20 by wet particle size distribution measurement. a ~80Myuemu, a specific surface area of 0.44 m 2 / g by BET method, the bulk density is 1.73 g / cm 3, TAP density is 2.71 g / cm 3, bulk density / TAP density ratio 0. 64.

このコバルト酸リチウム用いて、実施例1と同様にして、正極板を調製し、これを直径16mmの円板状に裁断し、1.3T/cm2 の圧力でプレスした。バルク密度は3.53g/cm3 であった。また、実施例1と同様にして組み立てたステンレス製密閉簡易型電池を実施例1と同じ条件下に充放電試験を行ったところ、放電容量は1サイクル目153.3mAh/g、2サイクル目113.4mAh/gであり、30回充放電サイクル後の容量維持率は85.1%であった。 Using this lithium cobaltate, a positive electrode plate was prepared in the same manner as in Example 1, and this was cut into a disk shape having a diameter of 16 mm and pressed at a pressure of 1.3 T / cm 2 . The bulk density was 3.53 g / cm 3 . Further, when a stainless steel sealed simple battery assembled in the same manner as in Example 1 was subjected to a charge / discharge test under the same conditions as in Example 1, the discharge capacity was 153.3 mAh / g in the first cycle and 113 in the second cycle. The capacity maintenance rate after 30 charge / discharge cycles was 85.1%.

実施例4
実施例3において、オキシ水酸化コバルトと炭酸リチウムをLi/Coモル比1.00にて混合した以外は、実施例3と同様にして、単一相からなるコバルト酸リチウムを得た。このようにして得たコバルト酸リチウムは、一次粒子と二次粒子が共に存在する分散状態を示し、二次粒子は、一次粒子が凝集してなる球状乃至楕円球状の形状を有するものであった。また、このコバルト酸リチウムは、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が4.9μm、50%体積粒径が9.0μm、90%体積粒径が16.8μm、100%体積粒径が20〜80μmであり、BET法による比表面積は0.47m2/g、嵩密度は1.74g/cm3、TAP密度は2.72g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比は0.64であった。
Example 4
In Example 3, single-phase lithium cobaltate was obtained in the same manner as Example 3 except that cobalt oxyhydroxide and lithium carbonate were mixed at a Li / Co molar ratio of 1.00. The lithium cobalt oxide thus obtained showed a dispersed state in which both primary particles and secondary particles existed, and the secondary particles had a spherical or elliptical spherical shape formed by aggregation of the primary particles. . The lithium cobaltate has a 10% volume particle size of 4.9 μm, a 50% volume particle size of 9.0 μm, a 90% volume particle size of 16.8 μm, and a 100% volume particle size of 20 by wet particle size distribution measurement. The specific surface area by the BET method is 0.47 m 2 / g, the bulk density is 1.74 g / cm 3 , the TAP density is 2.72 g / cm 3 , and the bulk density / TAP density ratio is 0.8. 64.

このコバルト酸リチウムを正極材料として用いて、実施例1と同様にして、正極板を調製し、これを直径16mmの円板状に裁断し、1.3T/cm2 の圧力でプレスした。バルク密度は3.71g/cm3 であった。また、実施例1と同様にして組み立てたステンレス製密閉簡易型電池を実施例1と同じ条件下に充放電試験を行ったところ、放電容量は1サイクル目152.9mAh/g、2サイクル目122.1mAh/gであり、30回充放電サイクル後の容量維持率は84.9%であった。 Using this lithium cobaltate as the positive electrode material, a positive electrode plate was prepared in the same manner as in Example 1, and this was cut into a disk shape having a diameter of 16 mm and pressed at a pressure of 1.3 T / cm 2 . The bulk density was 3.71 g / cm 3 . Further, when a stainless steel sealed simple battery assembled in the same manner as in Example 1 was subjected to a charge / discharge test under the same conditions as in Example 1, the discharge capacity was 152.9 mAh / g in the first cycle and 122 in the second cycle. The capacity maintenance rate after 30 charge / discharge cycles was 84.9%.

実施例5
湿式粒度分布測定による10%体積粒径が5.9μm、50%体積粒径が10.9μm、90%体積粒径が20.2μm、100%体積粒径が60μm以下であり、嵩密度が1.48g/cm3、TAP密度が2.00g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比が0.74であるオキシ水酸化コバルトと、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が4.6μm、50%体積粒径が19.7μm、90%体積粒径が37.2μm、100%体積粒径が20〜80μmの範囲にあり、嵩密度が0.46g/cm3、TAP密度が0.85g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比が0.54の炭酸リチウムを、Li/Coモル比1.00にて混合して、原料混合物を調製した。露点−30℃の乾燥空気を吹き込みながら、この原料混合物を酸素含有量16容量%の雰囲気下に1000℃で5時間、焼成し、粉砕、篩して、単一相からなるコバルト酸リチウムを得た。
Example 5
10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is 5.9 μm, 50% volume particle size is 10.9 μm, 90% volume particle size is 20.2 μm, 100% volume particle size is 60 μm or less, and bulk density is 1 .48 g / cm 3 , the TAP density is 2.00 g / cm 3 and the bulk density / TAP density ratio is 0.74, and the 10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is 4. 6 μm, 50% volume particle size is 19.7 μm, 90% volume particle size is 37.2 μm, 100% volume particle size is in the range of 20-80 μm, bulk density is 0.46 g / cm 3 , TAP density is 0 with a .85g / cm 3, bulk density / TAP density ratio of lithium carbonate 0.54, were mixed with Li / Co molar ratio 1.00 was prepared a raw material mixture. While blowing dry air having a dew point of −30 ° C., this raw material mixture was calcined at 1000 ° C. for 5 hours in an atmosphere having an oxygen content of 16% by volume, pulverized, and sieved to obtain lithium cobalt oxide composed of a single phase. It was.

このようにして得たコバルト酸リチウムは、一次粒子と二次粒子が共に存在する分散状態を示し、二次粒子は、一次粒子が凝集してなる球状乃至楕円球状の形状を有するものであった。また、このコバルト酸リチウムは、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が6.3μm、50%体積粒径が10.2μm、90%体積粒径が17.1μm、100%体積粒径が20〜80μmであり、BET法による比表面積は0.31m2/gであり、嵩密度は1.82g/cm3、TAP密度は2.75g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比は0.66であった。 The lithium cobalt oxide thus obtained showed a dispersed state in which both primary particles and secondary particles existed, and the secondary particles had a spherical or elliptical spherical shape formed by aggregation of the primary particles. . Further, this lithium cobaltate has a 10% volume particle size of 6.3 μm, a 50% volume particle size of 10.2 μm, a 90% volume particle size of 17.1 μm, and a 100% volume particle size of 20 by wet particle size distribution measurement. a ~80Myuemu, specific surface area by BET method was 0.31 m 2 / g, with a bulk density of 1.82g / cm 3, TAP density is 2.75 g / cm 3, bulk density / TAP density ratio It was 0.66.

このコバルト酸リチウムを正極材料として用いて、実施例1と同様にして、正極板を調製し、これを直径16mmの円板状に裁断し、1.3T/cm2 の圧力でプレスした。バルク密度は3.47g/cm3 であった。また、実施例1と同様にして組み立てたステンレス製密閉簡易型電池を実施例1と同じ条件下に充放電試験を行ったところ、放電容量は1サイクル目155.7mAh/g、2サイクル目123.1mAh/gであり、40回充放電サイクル後の容量維持率は84.5%であった。 Using this lithium cobaltate as the positive electrode material, a positive electrode plate was prepared in the same manner as in Example 1, and this was cut into a disk shape having a diameter of 16 mm and pressed at a pressure of 1.3 T / cm 2 . The bulk density was 3.47 g / cm 3 . A stainless steel sealed simple battery assembled in the same manner as in Example 1 was subjected to a charge / discharge test under the same conditions as in Example 1. As a result, the discharge capacity was 155.7 mAh / g in the first cycle and 123 in the second cycle. 0.1 mAh / g, and the capacity retention rate after 40 charge / discharge cycles was 84.5%.

実施例6
湿式粒度分布測定による10%体積粒径が6.8μm、50%体積粒径が9.7μm、90%体積粒径が16.7μm、100%体積粒径が30〜60μmの範囲にあり、嵩密度が1.15g/cm3、TAP密度が1.55g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比が0.74である水酸化コバルトと実施例5にて用いた炭酸リチウムをLi/Coモル比1.00にて混合して、原料混合物を調製した。露点−30℃の乾燥空気を吹き込みながら、この原料混合物を酸素含有量16容量%の雰囲気下に950℃で5時間、焼成し、粉砕、篩して、単一相からなるコバルト酸リチウムを得た。
Example 6
10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is in the range of 6.8 μm, 50% volume particle size is 9.7 μm, 90% volume particle size is 16.7 μm, and 100% volume particle size is in the range of 30-60 μm. Cobalt hydroxide having a density of 1.15 g / cm 3 , a TAP density of 1.55 g / cm 3 and a bulk density / TAP density ratio of 0.74 and the lithium carbonate used in Example 5 were Li / A raw material mixture was prepared by mixing at a Co molar ratio of 1.00. While blowing dry air having a dew point of −30 ° C., this raw material mixture was calcined at 950 ° C. for 5 hours in an atmosphere having an oxygen content of 16% by volume, pulverized, and sieved to obtain lithium cobalt oxide consisting of a single phase. It was.

このようにして得たコバルト酸リチウムは、一次粒子と二次粒子が共に存在する分散状態を示し、二次粒子は、一次粒子が凝集してなる球状乃至楕円球状の形状を有するものであった。また、このコバルト酸リチウムは、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が6.1μm、50%体積粒径が8.4μm、90%体積粒径が13.4g/cm3、100%体積粒径が20〜80μmの範囲にあり、BET法による比表面積が0.51m2/gであり、嵩密度が1.44g/cm3、TAP密度が2.46g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP比は0.59であった。 The lithium cobalt oxide thus obtained showed a dispersed state in which both primary particles and secondary particles existed, and the secondary particles had a spherical or elliptical spherical shape formed by aggregation of the primary particles. . This lithium cobaltate has a 10% volume particle size of 6.1 μm, a 50% volume particle size of 8.4 μm, a 90% volume particle size of 13.4 g / cm 3 and a 100% volume particle by wet particle size distribution measurement. The diameter is in the range of 20 to 80 μm, the specific surface area by the BET method is 0.51 m 2 / g, the bulk density is 1.44 g / cm 3 , the TAP density is 2.46 g / cm 3 , and the bulk density The / TAP ratio was 0.59.

このコバルト酸リチウムを正極材料として用いて、実施例1と同様にして、正極板を調製し、これを直径16mmの円板状に裁断し、1.3T/cm2 の圧力でプレスした。バルク密度は3.45g/cm3 であった。また、実施例1と同様にして組み立てたステンレス製密閉簡易型電池を実施例1と同じ条件下に充放電試験を行ったところ、放電容量は1サイクル目157.5mAh/g、2サイクル目134.9mAh/gであり、40回充放電サイクル後の容量維持率は84.9%であった。 Using this lithium cobaltate as the positive electrode material, a positive electrode plate was prepared in the same manner as in Example 1, and this was cut into a disk shape having a diameter of 16 mm and pressed at a pressure of 1.3 T / cm 2 . The bulk density was 3.45 g / cm 3 . Further, when a stainless steel sealed simple battery assembled in the same manner as in Example 1 was subjected to a charge / discharge test under the same conditions as in Example 1, the discharge capacity was 157.5 mAh / g in the first cycle, and 134 in the second cycle. The capacity maintenance rate after 40 charge / discharge cycles was 84.9%.

実施例7
湿式粒度分布測定による10%体積粒径が4.6μm、50%体積粒径が10.4μm、90%体積粒径が19.0μm、100%体積粒径が30〜60μmの範囲にあり、嵩密度が1.12g/cm3、TAP密度が2.12g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比が0.53である酸化コバルトと実施例5にて用いた炭酸リチウムをLi/Coモル比1.00にて混合して、原料混合物を調製した。露点−30℃の乾燥空気を吹き込みながら、この原料混合物を酸素含有量16容量%の雰囲気下に950℃で5時間、焼成し、粉砕、篩して、単一相からなるコバルト酸リチウムを得た。
Example 7
10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is 4.6 μm, 50% volume particle size is 10.4 μm, 90% volume particle size is 19.0 μm, 100% volume particle size is in the range of 30-60 μm, bulk density 1.12 g / cm 3, with TAP density is 2.12 g / cm 3, the lithium carbonate was used bulk density / TAP density ratio in example 5 cobalt oxide is 0.53 Li / Co A raw material mixture was prepared by mixing at a molar ratio of 1.00. While blowing dry air having a dew point of −30 ° C., this raw material mixture was calcined at 950 ° C. for 5 hours in an atmosphere having an oxygen content of 16% by volume, pulverized, and sieved to obtain lithium cobalt oxide consisting of a single phase. It was.

このようにして得たコバルト酸リチウムは、一次粒子と二次粒子が共に存在する分散状態を示し、二次粒子は、一次粒子が凝集してなる球状乃至楕円球状の形状を有するものであった。また、このコバルト酸リチウムは、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が4.4μm、50%体積粒径が10.6μm、90%体積粒径が20.4g/cm3、100%体積粒径が20〜80μmの範囲にあり、BET法による比表面積が0.41m2/gであり、嵩密度が1.26g/cm3、TAP密度が2.63g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP比は0.48であった。 The lithium cobalt oxide thus obtained showed a dispersed state in which both primary particles and secondary particles existed, and the secondary particles had a spherical or elliptical spherical shape formed by aggregation of the primary particles. . This lithium cobaltate has a 10% volume particle size of 4.4 μm, a 50% volume particle size of 10.6 μm, a 90% volume particle size of 20.4 g / cm 3 and a 100% volume particle by wet particle size distribution measurement. The diameter is in the range of 20 to 80 μm, the specific surface area by the BET method is 0.41 m 2 / g, the bulk density is 1.26 g / cm 3 , the TAP density is 2.63 g / cm 3 , and the bulk density The / TAP ratio was 0.48.

このコバルト酸リチウムを正極材料として用いて、実施例1と同様にして、正極板を調製し、これを直径16mmの円板状に裁断し、1.3T/cm2 の圧力でプレスした。バルク密度は3.64g/cm3 であった。また、実施例1と同様にして組み立てたステンレス製密閉簡易型電池を実施例1と同じ条件下に充放電試験を行ったところ、放電容量は1サイクル目158.9mAh/g、2サイクル目131.0mAh/gであり、30回充放電サイクル後の容量維持率は86.1%であった。 Using this lithium cobaltate as the positive electrode material, a positive electrode plate was prepared in the same manner as in Example 1, and this was cut into a disk shape having a diameter of 16 mm and pressed at a pressure of 1.3 T / cm 2 . The bulk density was 3.64 g / cm 3 . Further, when a stainless steel sealed simple battery assembled in the same manner as in Example 1 was subjected to a charge / discharge test under the same conditions as in Example 1, the discharge capacity was 158.9 mAh / g in the first cycle, and 131 in the second cycle. The capacity maintenance rate after 30 charge / discharge cycles was 86.1%.

比較例1
実施例1において、コバルト化合物として、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が1.8μm、50%体積粒径が4.9μm、90%体積粒径が11.2μm、100%体積粒径が30〜60μmの範囲にあり、嵩密度が0.51g/cm3、TAP密度が1.25g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比が0.41である酸化コバルト用いた以外は、実施例1と同様にして、単一相からなるコバルト酸リチウムを得た。
Comparative Example 1
In Example 1, as a cobalt compound, 10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is 1.8 μm, 50% volume particle size is 4.9 μm, 90% volume particle size is 11.2 μm, and 100% volume particle size is 100%. in the range of 30 to 60 m, except that the bulk density of 0.51 g / cm 3, with TAP density is 1.25 g / cm 3, bulk density / TAP density ratio was used cobalt oxide is 0.41, In the same manner as in Example 1, lithium cobaltate having a single phase was obtained.

このようにして得たコバルト酸リチウムは、その走査型電子顕微鏡写真(2000倍)を図4に示すように、一次粒子と二次粒子が共に存在する分散状態を示し、二次粒子は、一次粒子が凝集してなるものであった。また、このコバルト酸リチウムは、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が3.3μm、50%体積粒径が9.2μm、90%体積粒径が18.9μm、100%体積粒径が20〜80μmの範囲にあり、BET法による比表面積が0.59m2/gであり、嵩密度が0.91g/cm3、TAP密度が2.01g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP比は0.45であった。 このコバルト酸リチウムを正極材料として用いて、実施例1と同様にして、正極板を調製し、これを直径16mmの円板状に裁断し、1.3T/cm2 の圧力でプレスした。バルク密度は2.71g/cm3 であった。また、実施例1と同様にして組み立てたステンレス製密閉簡易型電池を実施例1と同じ条件下に充放電試験を行ったところ、放電容量は1サイクル目155.7mAh/g、2サイクル目114.8mAh/gであり、40回充放電サイクル後の容量維持率は85.4%であった。 The lithium cobalt oxide thus obtained shows a dispersed state in which both primary particles and secondary particles are present as shown in FIG. 4 in a scanning electron micrograph (2000 magnification). The particles were aggregated. The lithium cobaltate has a 10% volume particle size of 3.3 μm, a 50% volume particle size of 9.2 μm, a 90% volume particle size of 18.9 μm, and a 100% volume particle size of 20 by wet particle size distribution measurement. In the range of ˜80 μm, the specific surface area by BET method is 0.59 m 2 / g, the bulk density is 0.91 g / cm 3 , the TAP density is 2.01 g / cm 3 , and the bulk density / TAP ratio Was 0.45. Using this lithium cobaltate as the positive electrode material, a positive electrode plate was prepared in the same manner as in Example 1, and this was cut into a disk shape having a diameter of 16 mm and pressed at a pressure of 1.3 T / cm 2 . The bulk density was 2.71 g / cm 3 . Further, when a stainless steel sealed simple battery assembled in the same manner as in Example 1 was subjected to a charge / discharge test under the same conditions as in Example 1, the discharge capacity was 155.7 mAh / g in the first cycle and 114 in the second cycle. The capacity maintenance rate after 40 charge / discharge cycles was 85.4%.

比較例2
比較例1において、コバルト化合物として、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が1.8μm、50%体積粒径が4.3μm、90%体積粒径が8.4μm、100%体積粒径が30〜60μmの範囲にあり、嵩密度が1.04g/cm3、TAP密度が1.65g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比が0.63である酸化コバルトと実施例5にて用いたのと同じ炭酸リチウムをLi/Coモル比1.00にて混合して、原料混合物を調製した以外は、比較例1と同様にして、単一相からなるコバルト酸リチウムを得た。
Comparative Example 2
In Comparative Example 1, as the cobalt compound, 10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is 1.8 μm, 50% volume particle size is 4.3 μm, 90% volume particle size is 8.4 μm, and 100% volume particle size is 100%. in the range of 30 to 60 m, a bulk density together with 1.04g / cm 3, TAP density of 1.65 g / cm 3, bulk density / TAP density ratio in example 5 cobalt oxide of 0.63 Lithium cobaltate consisting of a single phase was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the same lithium carbonate as used was mixed at a Li / Co molar ratio of 1.00 to prepare a raw material mixture. .

このようにして得たコバルト酸リチウムは、一次粒子と二次粒子が共に存在する分散状態を示し、二次粒子は、一次粒子が凝集してなるものであった。また、このコバルト酸リチウムは、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が3.3μm、50%体積粒径が6.2μm、90%体積粒径が12.2μm、100%体積粒径が20〜80μmの範囲にあり、BET法による比表面積が0.57m2/gであり、嵩密度が0.91g/cm3、TAP密度が2.04g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP比は0.45であった。 このコバルト酸リチウムを正極材料として用いて、実施例1と同様にして、正極板を調製し、これを直径16mmの円板状に裁断し、1.3T/cm2 の圧力でプレスした。バルク密度は2.85g/cm3 であった。また、実施例1と同様にして組み立てたステンレス製密閉簡易型電池を実施例1と同じ条件下に充放電試験を行ったところ、放電容量は1サイクル目155.2mAh/g、2サイクル目112.7mAh/gであり、40回充放電サイクル後の容量維持率は81.6%であった。 The lithium cobalt oxide thus obtained showed a dispersed state in which both primary particles and secondary particles were present, and the secondary particles were formed by aggregation of the primary particles. This lithium cobaltate has a 10% volume particle size of 3.3 μm, a 50% volume particle size of 6.2 μm, a 90% volume particle size of 12.2 μm, and a 100% volume particle size of 20 by wet particle size distribution measurement. In the range of ˜80 μm, the specific surface area by BET method is 0.57 m 2 / g, the bulk density is 0.91 g / cm 3 , the TAP density is 2.04 g / cm 3 , and the bulk density / TAP ratio Was 0.45. Using this lithium cobaltate as the positive electrode material, a positive electrode plate was prepared in the same manner as in Example 1, and this was cut into a disk shape having a diameter of 16 mm and pressed at a pressure of 1.3 T / cm 2 . The bulk density was 2.85 g / cm 3 . Further, when a stainless steel sealed simple battery assembled in the same manner as in Example 1 was subjected to a charge / discharge test under the same conditions as in Example 1, the discharge capacity was 155.2 mAh / g in the first cycle and 112 in the second cycle. The capacity maintenance rate after 40 charge / discharge cycles was 81.6%.

比較例3
原料混合物を1000℃で焼成した以外は、比較例2と同様にして、単一相からなるコバルト酸リチウムを得た。このようにして得たコバルト酸リチウムは、ほぼ一次粒子のみからなり、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が3.2μm、50%体積粒径が6.1μm、90%体積粒径が10.9μm、100%体積粒径が20〜80μmの範囲にあり、BET法による比表面積が0.49m2/gであり、嵩密度が1.20g/cm3、TAP密度が2.30g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP比は0.52であった。
Comparative Example 3
A lithium cobaltate composed of a single phase was obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the raw material mixture was fired at 1000 ° C. The lithium cobalt oxide thus obtained consists essentially of primary particles. The 10% volume particle size is 3.2 μm, the 50% volume particle size is 6.1 μm, and the 90% volume particle size is 10 by wet particle size distribution measurement. 0.9 μm, 100% volume particle size is in the range of 20-80 μm, specific surface area by BET method is 0.49 m 2 / g, bulk density is 1.20 g / cm 3 , TAP density is 2.30 g / cm 3 and the bulk density / TAP ratio was 0.52.

このコバルト酸リチウムを正極材料として用いて、実施例1と同様にして、正極板を調製し、これを直径16mmの円板状に裁断し、1.3T/cm2 の圧力でプレスした。バルク密度は2.84g/cm3 であった。また、実施例1と同様にして組み立てたステンレス製密閉簡易型電池を実施例1と同じ条件下に充放電試験を行ったところ、放電容量は1サイクル目156.7mAh/g、2サイクル目118.4mAh/gであり、40回充放電サイクル後の容量維持率は86.5%であった。 Using this lithium cobaltate as the positive electrode material, a positive electrode plate was prepared in the same manner as in Example 1, and this was cut into a disk shape having a diameter of 16 mm and pressed at a pressure of 1.3 T / cm 2 . The bulk density was 2.84 g / cm 3 . Further, when a stainless steel sealed simple battery assembled in the same manner as in Example 1 was subjected to a charge / discharge test under the same conditions as in Example 1, the discharge capacity was 156.7 mAh / g in the first cycle and 118 in the second cycle. The capacity maintenance rate after 40 charge / discharge cycles was 86.5%.

比較例4
湿式粒度分布測定による10%体積粒径が11.6μm、50%体積粒径が16.0μm、90%体積粒径が23.4μm、100%体積粒径が30〜60μmの範囲にあり、嵩密度が1.56g/cm3、TAP密度が2.10g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比が0.74である酸化コバルトと実施例5にて用いたのと同じ炭酸リチウムをLi/Coモル比1.00にて混合して、原料混合物を調製した。露点−30℃の乾燥空気を吹き込みながら、得られた混合物を酸素含有量16容量%の雰囲気下に900℃で10時間、焼成した後、粉砕、篩して、単一相からなるコバルト酸リチウムを得た。
Comparative Example 4
10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is 11.6 μm, 50% volume particle size is 16.0 μm, 90% volume particle size is 23.4 μm, 100% volume particle size is in the range of 30-60 μm, with density of 1.56g / cm 3, TAP density of 2.10 g / cm 3, bulk density / TAP density ratio the same lithium carbonate as used in example 5 cobalt oxide is 0.74 A raw material mixture was prepared by mixing at a Li / Co molar ratio of 1.00. The resulting mixture was baked at 900 ° C. for 10 hours in an atmosphere having an oxygen content of 16% by volume while blowing dry air having a dew point of −30 ° C., then pulverized and sieved, and lithium cobalt oxide consisting of a single phase Got.

このようにして得たコバルト酸リチウムは、ほぼ二次粒子のみからなり、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が11.0μm、50%体積粒径が14.1μm、90%体積粒径が19.2μm、100%体積粒径が20〜80μmであり、BET法による比表面積は0.24m2/gであり、嵩密度は2.25g/cm3、TAP密度は2.49g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比は0.77であった。 The lithium cobalt oxide obtained in this manner consists essentially of secondary particles, and the 10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is 11.0 μm, the 50% volume particle size is 14.1 μm, and the 90% volume particle size is 19.2 μm, 100% volume particle size is 20-80 μm, specific surface area by BET method is 0.24 m 2 / g, bulk density is 2.25 g / cm 3 , TAP density is 2.49 g / cm 3. And the bulk density / TAP density ratio was 0.77.

このコバルト酸リチウムを正極材料として用いて、実施例1と同様にして、正極板を調製し、これを直径16mmの円板状に裁断し、1.3T/cm2 の圧力でプレスした。バルク密度は3.32g/cm3 であった。また、実施例1と同様にして組み立てたステンレス製密閉簡易型電池を実施例1と同じ条件下に充放電試験を行ったところ、放電容量は1サイクル目155.5mAh/g、2サイクル目109.9mAh/gであり、40回充放電サイクル後の容量維持率は81.3%であった。 Using this lithium cobaltate as the positive electrode material, a positive electrode plate was prepared in the same manner as in Example 1, and this was cut into a disk shape having a diameter of 16 mm and pressed at a pressure of 1.3 T / cm 2 . The bulk density was 3.32 g / cm 3 . Further, when a stainless steel sealed simple battery assembled in the same manner as in Example 1 was subjected to a charge / discharge test under the same conditions as in Example 1, the discharge capacity was 155.5 mAh / g in the first cycle and 109 in the second cycle. The capacity maintenance rate after 40 charge / discharge cycles was 81.3%.

比較例5
実施例6にて用いた水酸化コバルトと実施例1にて用いた炭酸リチウムとをLi/Coモル比1.03にて混合して、原料混合物を調製した。露点−30℃の乾燥空気を吹き込みながら、この原料混合物を酸素含有量16%の雰囲気下に1000℃で10時間、焼成し、粉砕、篩して、単一相からなるコバルト酸リチウムを得た。
Comparative Example 5
The raw material mixture was prepared by mixing the cobalt hydroxide used in Example 6 and the lithium carbonate used in Example 1 at a Li / Co molar ratio of 1.03. While blowing dry air having a dew point of −30 ° C., this raw material mixture was calcined at 1000 ° C. for 10 hours in an atmosphere having an oxygen content of 16%, pulverized, and sieved to obtain lithium cobalt oxide composed of a single phase. .

このようにして得たコバルト酸リチウムは、ほぼ二次粒子のみからなり、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が7.2μm、50%体積粒径が10.5μm、90%体積粒径が16.0μm、100%体積粒径が20〜80μmであり、BET法による比表面積は0.23m2/gであり、嵩密度は1.59g/cm3、TAP密度は2.59g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比は0.61であった。 The lithium cobalt oxide obtained in this way consists essentially of secondary particles. The 10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is 7.2 μm, the 50% volume particle size is 10.5 μm, and the 90% volume particle size is 90%. 16.0 μm, 100% volume particle size is 20-80 μm, specific surface area by BET method is 0.23 m 2 / g, bulk density is 1.59 g / cm 3 , TAP density is 2.59 g / cm 3 The bulk density / TAP density ratio was 0.61.

このコバルト酸リチウムを正極材料として用いて、実施例1と同様にして、正極板を調製し、これを直径16mmの円板状に裁断し、1.3T/cm2 の圧力でプレスした。バルク密度は3.23g/cm3 であった。また、実施例1と同様にして組み立てたステンレス製密閉簡易型電池を実施例1と同じ条件下に充放電試験を行ったところ、放電容量は1サイクル目158.2mAh/g、2サイクル目114.6mAh/gであり、40回充放電サイクル後の容量維持率は80.8%であった。 Using this lithium cobaltate as the positive electrode material, a positive electrode plate was prepared in the same manner as in Example 1, and this was cut into a disk shape having a diameter of 16 mm and pressed at a pressure of 1.3 T / cm 2 . The bulk density was 3.23 g / cm 3 . When a stainless steel sealed simple battery assembled in the same manner as in Example 1 was subjected to a charge / discharge test under the same conditions as in Example 1, the discharge capacity was 158.2 mAh / g in the first cycle and 114 in the second cycle. The capacity retention rate after 40 charge / discharge cycles was 80.8%.

比較例6
実施例1において、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が8.2μm、50%体積粒径が10.6μm、90%体積粒径が14.9μm、100%体積粒径が30〜60μmの範囲にあり、嵩密度が1.34g/cm3、TAP密度が1.58g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比が0.85である水酸化コバルトと実施例5にて用いたのと同じ炭酸リチウムをLi/Coモル比1.00にて混合して、原料混合物を調製した以外は、実施例1と同様にして、単一相からなるコバルト酸リチウムを得た。
Comparative Example 6
In Example 1, the 10% volume particle size is 8.2 μm, the 50% volume particle size is 10.6 μm, the 90% volume particle size is 14.9 μm, and the 100% volume particle size is 30 to 60 μm by wet particle size distribution measurement. In Example 5, cobalt hydroxide with a bulk density of 1.34 g / cm 3 , a TAP density of 1.58 g / cm 3 and a bulk density / TAP density ratio of 0.85 was used. Lithium cobaltate consisting of a single phase was obtained in the same manner as in Example 1 except that the same lithium carbonate as in was mixed at a Li / Co molar ratio of 1.00 to prepare a raw material mixture.

このようにして得たコバルト酸リチウムは、ほぼ二次粒子のみからなり、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が6.7μm、50%体積粒径が9.2μm、90%体積粒径が14.0μm、100%体積粒径が20〜80μmであり、BET法による比表面積は0.56m2/gであり、嵩密度は1.90g/cm3、TAP密度は2.51g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比は0.76であった。 The lithium cobalt oxide obtained in this way consists essentially of secondary particles, and the 10% volume particle size measured by wet particle size distribution is 6.7 μm, the 50% volume particle size is 9.2 μm, and the 90% volume particle size is 90%. 14.0 μm, 100% volume particle size is 20-80 μm, specific surface area by BET method is 0.56 m 2 / g, bulk density is 1.90 g / cm 3 , TAP density is 2.51 g / cm 3 In addition, the bulk density / TAP density ratio was 0.76.

このコバルト酸リチウムを正極材料として用いて、実施例1と同様にして、正極板を調製し、これを直径16mmの円板状に裁断し、1.3T/cm2 の圧力でプレスした。バルク密度は3.25g/cm3 であった。また、実施例1と同様にして組み立てたステンレス製密閉簡易型電池を実施例1と同じ条件下に充放電試験を行ったところ、放電容量は1サイクル目159.1mAh/g、2サイクル目120.1mAh/gであり、40回充放電サイクル後の容量維持率は86.1%であった。 Using this lithium cobaltate as the positive electrode material, a positive electrode plate was prepared in the same manner as in Example 1, and this was cut into a disk shape having a diameter of 16 mm and pressed at a pressure of 1.3 T / cm 2 . The bulk density was 3.25 g / cm 3 . Further, when a stainless steel sealed simple battery assembled in the same manner as in Example 1 was subjected to a charge / discharge test under the same conditions as in Example 1, the discharge capacity was 159.1 mAh / g in the first cycle and 120 in the second cycle. The capacity maintenance rate after 40 charge / discharge cycles was 86.1%.

比較例7
湿式粒度分布測定による10%体積粒径が5.3μm、50%体積粒径が8.2μm、90%体積粒径が13.0μm、100%体積粒径が30〜60μmの範囲にあり、嵩密度が0.75g/cm3、TAP密度が1.20g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比が0.63である水酸化コバルトと実施例5にて用いたのと同じ炭酸リチウムをLi/Coモル比1.00にて混合して、原料混合物を調製した。露点−30℃の乾燥空気を吹き込みながら、得られた混合物を酸素含有量16容量%の雰囲気下に950℃で10時間、焼成した後、粉砕、篩して、単一相からなるコバルト酸リチウムを得た。
Comparative Example 7
10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is 5.3 μm, 50% volume particle size is 8.2 μm, 90% volume particle size is 13.0 μm, 100% volume particle size is in the range of 30-60 μm, bulk with density of 0.75g / cm 3, TAP density of 1.20 g / cm 3, the same lithium carbonate as the bulk density / TAP density ratio was used in example 5 and cobalt hydroxide of 0.63 Were mixed at a Li / Co molar ratio of 1.00 to prepare a raw material mixture. The resulting mixture was baked at 950 ° C. for 10 hours in an atmosphere having an oxygen content of 16% by volume while blowing dry air having a dew point of −30 ° C., and then pulverized and sieved to form lithium cobaltate consisting of a single phase. Got.

このようにして得たコバルト酸リチウムは、ほぼ二次粒子のみからなり、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が5.0μm、50%体積粒径が7.6μm、90%体積粒径が12.2μm、100%体積粒径が20〜80μmであり、BET法による比表面積は0.58m2/gであり、嵩密度は1.04g/cm3、TAP密度は2.07g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比は0.50であった。 The lithium cobalt oxide obtained in this manner consists essentially of secondary particles, and the 10% volume particle size is 5.0 μm, the 50% volume particle size is 7.6 μm, and the 90% volume particle size is 90% by wet particle size distribution measurement. 12.2 μm, 100% volume particle size is 20-80 μm, specific surface area by BET method is 0.58 m 2 / g, bulk density is 1.04 g / cm 3 , TAP density is 2.07 g / cm 3 The bulk density / TAP density ratio was 0.50.

このコバルト酸リチウムを正極材料として用いて、実施例1と同様にして、正極板を調製し、これを直径16mmの円板状に裁断し、1.3T/cm2 の圧力でプレスした。バルク密度は2.79g/cm3 であった。また、実施例1と同様にして組み立てたステンレス製密閉簡易型電池を実施例1と同じ条件下に充放電試験を行ったところ、放電容量は1サイクル目157.9mAh/g、2サイクル目121.1mAh/gであり、40回充放電サイクル後の容量維持率は84.9%であった。 Using this lithium cobaltate as the positive electrode material, a positive electrode plate was prepared in the same manner as in Example 1, and this was cut into a disk shape having a diameter of 16 mm and pressed at a pressure of 1.3 T / cm 2 . The bulk density was 2.79 g / cm 3 . Further, when a stainless steel sealed simple battery assembled in the same manner as in Example 1 was subjected to a charge / discharge test under the same conditions as in Example 1, the discharge capacity was 157.9 mAh / g in the first cycle and 121 in the second cycle. The capacity retention rate after 40 charge / discharge cycles was 84.9%.

比較例8
湿式粒度分布測定による10%体積粒径が7.1μm、50%体積粒径が9.8μm、90%体積粒径が15.0μm、100%体積粒径が30〜60μmの範囲にあり、嵩密度が1.89g/cm3、TAP密度が2.34g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比が0.81である酸化コバルトと、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が6.8μm、50%体積粒径が22.2μm、90%体積粒径が57.5μm、100%体積粒径が20〜80μmの範囲にあり、嵩密度が0.51g/cm3、TAP密度が0.88g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比が0.57である炭酸リチウムをLi/Coモル比0.99にて混合して、原料混合物を調製した。露点−30℃の乾燥空気を吹き込みながら、得られた混合物を酸素含有量16容量%の雰囲気下に900℃で5時間、焼成した後、粉砕、篩して、単一相からなるコバルト酸リチウムを得た。
Comparative Example 8
10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is 7.1 μm, 50% volume particle size is 9.8 μm, 90% volume particle size is 15.0 μm, 100% volume particle size is in the range of 30-60 μm, bulk with density of 1.89 g / cm 3, TAP density of 2.34 g / cm 3, and cobalt oxide is bulk density / TAP density ratio 0.81, 10% volume particle size by wet particle size distribution measurement 6 0.8 μm, 50% volume particle size 22.2 μm, 90% volume particle size 57.5 μm, 100% volume particle size 20 to 80 μm, bulk density 0.51 g / cm 3 , TAP density Lithium carbonate having a bulk density / TAP density ratio of 0.57 and 0.88 g / cm 3 was mixed at a Li / Co molar ratio of 0.99 to prepare a raw material mixture. The resulting mixture was baked at 900 ° C. for 5 hours in an atmosphere having an oxygen content of 16% by volume while blowing dry air having a dew point of −30 ° C., then pulverized and sieved, and lithium cobalt oxide consisting of a single phase Got.

このようにして得たコバルト酸リチウムは、ほぼ二次粒子のみからなり、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が7.0μm、50%体積粒径が10.1μm、90%体積粒径が16.2μm、100%体積粒径が20〜80μmであった。BET法による比表面積は0.26m2/gであり、嵩密度は1.88g/cm3、TAP密度は2.48g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比は0.76であった。 The lithium cobalt oxide obtained in this way consists essentially of secondary particles, and the 10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is 7.0 μm, the 50% volume particle size is 10.1 μm, and the 90% volume particle size. 16.2 μm, 100% volume particle size was 20-80 μm. Specific surface area by BET method was 0.26 m 2 / g, bulk density with 1.88g / cm 3, TAP density is 2.48 g / cm 3, bulk density / TAP density ratio 0.76 met It was.

このコバルト酸リチウムを正極材料として用いて、実施例1と同様にして、正極板を調製し、これを直径16mmの円板状に裁断し、1.3T/cm2 の圧力でプレスした。バルク密度は3.24g/cm3 であった。また、実施例1と同様にして組み立てたステンレス製密閉簡易型電池を実施例1と同じ条件下に充放電試験を行ったところ、放電容量は1サイクル目155.8mAh/g、2サイクル目116.5mAh/gであり、40回充放電サイクル後の容量維持率は79.1%であった。 Using this lithium cobaltate as the positive electrode material, a positive electrode plate was prepared in the same manner as in Example 1, and this was cut into a disk shape having a diameter of 16 mm and pressed at a pressure of 1.3 T / cm 2 . The bulk density was 3.24 g / cm 3 . Further, when a stainless steel sealed simple battery assembled in the same manner as in Example 1 was subjected to a charge / discharge test under the same conditions as in Example 1, the discharge capacity was 155.8 mAh / g in the first cycle and 116 in the second cycle. The capacity maintenance rate after 40 charge / discharge cycles was 79.1%.

比較例9
実施例6にて用いた酸化コバルトと比較例8にて用いた炭酸リチウムをLi/Coモル比0.97にて混合して、原料混合物を調製した。露点−30℃の乾燥空気を吹き込みながら、得られた混合物を酸素含有量16容量%の雰囲気下に900℃で5時間、焼成した後、粉砕、篩して、単一相からなるコバルト酸リチウムを得た。
Comparative Example 9
The raw material mixture was prepared by mixing the cobalt oxide used in Example 6 and the lithium carbonate used in Comparative Example 8 at a Li / Co molar ratio of 0.97. The resulting mixture was baked at 900 ° C. for 5 hours in an atmosphere having an oxygen content of 16% by volume while blowing dry air having a dew point of −30 ° C., then pulverized and sieved, and lithium cobalt oxide consisting of a single phase Got.

このようにして得たコバルト酸リチウムの走査型電子顕微鏡写真を図5に示す。このコバルト酸リチウムは、ほぼ二次粒子のみからなり、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が7.2μm、50%体積粒径が9.9μm、90%体積粒径が14.8μm、100%体積粒径が20〜80μmであり、BET法による比表面積は0.21m2/gであり、嵩密度は1.68g/cm3、TAP密度は2.63g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比は0.64であった。 A scanning electron micrograph of the lithium cobaltate thus obtained is shown in FIG. This lithium cobaltate is substantially composed only of secondary particles. The 10% volume particle size is 7.2 μm, the 50% volume particle size is 9.9 μm, the 90% volume particle size is 14.8 μm, 100 by wet particle size distribution measurement. % Volume particle size is 20-80 μm, specific surface area by BET method is 0.21 m 2 / g, bulk density is 1.68 g / cm 3 , TAP density is 2.63 g / cm 3 , The density / TAP density ratio was 0.64.

このコバルト酸リチウムを正極材料として用いて、実施例1と同様にして、正極板を調製し、これを直径16mmの円板状に裁断し、1.3T/cm2 の圧力でプレスした。バルク密度は3.25g/cm3 であった。また、実施例1と同様にして組み立てたステンレス製密閉簡易型電池を実施例1と同じ条件下に充放電試験を行ったところ、放電容量は1サイクル目151.8mAh/g、2サイクル目106.5mAh/gであり、40回充放電サイクル後の容量維持率は78.5%であった。 Using this lithium cobaltate as the positive electrode material, a positive electrode plate was prepared in the same manner as in Example 1, and this was cut into a disk shape having a diameter of 16 mm and pressed at a pressure of 1.3 T / cm 2 . The bulk density was 3.25 g / cm 3 . In addition, when a stainless steel sealed simple battery assembled in the same manner as in Example 1 was subjected to a charge / discharge test under the same conditions as in Example 1, the discharge capacity was 151.8 mAh / g in the first cycle and 106 in the second cycle. The capacity maintenance rate after 40 charge / discharge cycles was 78.5%.

比較例10
実施例6にて用いた酸化コバルトと比較例8にて用いた炭酸リチウムをLi/Coモル比1.00にて混合して、原料混合物を調製した以外は、比較例9と同様にして、単一相からなるコバルト酸リチウムを得た。
Comparative Example 10
Except that the raw material mixture was prepared by mixing the cobalt oxide used in Example 6 and the lithium carbonate used in Comparative Example 8 at a Li / Co molar ratio of 1.00, A lithium cobaltate consisting of a single phase was obtained.

このようにして得たコバルト酸リチウムは、ほぼ二次粒子のみからなり、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が7.3μm、50%体積粒径が9.9μm、90%体積粒径が14.8μm、100%体積粒径が20〜80μmであった。BET法による比表面積は0.19m2/gであり、嵩密度は1.63g/cm3、TAP密度は2.65g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比は0.62であった。 The lithium cobalt oxide obtained in this manner consists essentially of secondary particles, and the 10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is 7.3 μm, the 50% volume particle size is 9.9 μm, and the 90% volume particle size is 90%. The particle size was 14.8 μm and the 100% volume particle size was 20 to 80 μm. Specific surface area by BET method was 0.19 m 2 / g, bulk density with 1.63g / cm 3, TAP density is 2.65 g / cm 3, bulk density / TAP density ratio 0.62 met It was.

このコバルト酸リチウムを正極材料として用いて、実施例1と同様にして、正極板を調製し、これを直径16mmの円板状に裁断し、1.3T/cm2 の圧力でプレスした。バルク密度は3.30g/cm3 であった。また、実施例1と同様にして組み立てたステンレス製密閉簡易型電池を実施例1と同じ条件下に充放電試験を行ったところ、放電容量は1サイクル目152.3mAh/g、2サイクル目104.5mAh/gであり、40回充放電サイクル後の容量維持率は77.1%であった。 Using this lithium cobaltate as the positive electrode material, a positive electrode plate was prepared in the same manner as in Example 1, and this was cut into a disk shape having a diameter of 16 mm and pressed at a pressure of 1.3 T / cm 2 . The bulk density was 3.30 g / cm 3 . Moreover, when a stainless steel sealed simple battery assembled in the same manner as in Example 1 was subjected to a charge / discharge test under the same conditions as in Example 1, the discharge capacity was 152.3 mAh / g in the first cycle, and 104 in the second cycle. The capacity maintenance rate after 40 charge / discharge cycles was 77.1%.

上記実施例1〜7及び比較例1〜10において用いたコバルト化合物とリチウム化合物のそれぞれの湿式粒度分布測定による10%(D10%)、50%(D50%)及び90%(D90%)体積粒径、嵩密度、TAP密度、嵩密度/TAP密度比、コバルト化合物とリチウム化合物の原料混合物の反応条件、得られたコバルト酸リチウムの10%(D10%)、50%(D50%)及び90%(D90%)体積粒径、嵩密度、TAP密度、嵩密度/TAP密度比、得られたコバルト酸リチウムを正極活物質とする正極板のバルク密度、得られたコバルト酸リチウムを正極活物質とするリチウムイオン二次電池の放電容量及び容量維持率を表1及び表2に示す。   10% (D10%), 50% (D50%) and 90% (D90%) volume particles by wet particle size distribution measurement of cobalt compounds and lithium compounds used in Examples 1-7 and Comparative Examples 1-10. Diameter, bulk density, TAP density, bulk density / TAP density ratio, reaction conditions of raw material mixture of cobalt compound and lithium compound, 10% (D10%), 50% (D50%) and 90% of the obtained lithium cobaltate (D90%) Volume particle size, bulk density, TAP density, bulk density / TAP density ratio, bulk density of the positive electrode plate using the obtained lithium cobaltate as the positive electrode active material, and the obtained lithium cobaltate as the positive electrode active material Tables 1 and 2 show the discharge capacity and capacity retention rate of the lithium ion secondary battery.

実施例2において、コバルト酸リチウムの製造に用いたオキシ水酸化コバルトの走査型電子顕微鏡写真写真(2000倍)である。In Example 2, it is a scanning electron micrograph photograph (2000 times) of the cobalt oxyhydroxide used for manufacture of lithium cobaltate. 実施例2において、コバルト酸リチウムの製造に用いた炭酸リチウムの走査型電子顕微鏡写真写真(2000倍)である。In Example 2, it is a scanning electron micrograph photograph (2000 times) of the lithium carbonate used for manufacture of lithium cobaltate. 実施例2によるコバルト酸リチウムの走査型電子顕微鏡写真写真(2000倍)である。2 is a scanning electron micrograph (2000 × magnification) of lithium cobalt oxide according to Example 2. FIG. 比較例1によるコバルト酸リチウムの走査型電子顕微鏡写真写真(2000倍)である。2 is a scanning electron micrograph (2000 times) of lithium cobalt oxide according to Comparative Example 1. FIG. 比較例9によるコバルト酸リチウムの走査型電子顕微鏡写真写真(2000倍)である。6 is a scanning electron micrograph (2000 × magnification) of lithium cobalt oxide according to Comparative Example 9.

Claims (3)

湿式粒度分布測定による10%体積粒径が3〜8μm、50%体積粒径が8〜13μm、90%体積粒径が12〜25μm、100%体積粒径が20〜80μmであり、BET法による比表面積が0.25〜0.65m2/gであり、嵩密度が1.20〜2.20g/cm3 であり、TAP密度が2.30〜3.00g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比が0.45〜0.75の範囲にあるコバルト酸リチウム。 10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is 3-8 μm, 50% volume particle size is 8-13 μm, 90% volume particle size is 12-25 μm, 100% volume particle size is 20-80 μm, and according to BET method The specific surface area is 0.25 to 0.65 m 2 / g, the bulk density is 1.20 to 2.20 g / cm 3 , the TAP density is 2.30 to 3.00 g / cm 3 , and the bulk Lithium cobaltate having a density / TAP density ratio in the range of 0.45 to 0.75. 湿式粒度分布測定による10%体積粒径が3〜8μm、50%体積粒径が5〜15μm、90%体積粒径が15〜25μm、100%体積粒径が20〜60μmであり、嵩密度が1.00〜2.00g/cm3 であり、TAP密度が1.50〜3.00g/cm3 であると共に、嵩密度/TAP密度比が0.50〜0.80の範囲にある炭酸コバルト、オキシ水酸化コバルト、水酸化コバルト及び酸化コバルトから選ばれる少なくとも1種のコバルト化合物と、湿式粒度分布測定による10%体積粒径が0.5〜7μm、50%体積粒径が5〜21μm、90%体積粒径が20〜50μm、100%体積粒径が30〜80μmである炭酸リチウム及び水酸化リチウムから選ばれる少なくとも1種のリチウム化合物とをLi/Coモル比0.97〜1.015の範囲にて混合して、原料混合物を調製し、乾燥空気を吹き込みながら、上記原料混合物を酸素含有量12〜20容量%の雰囲気下に、900〜1200℃の範囲の温度で3〜15時間、1回のみ、焼成することを特徴とする請求項1に記載のコバルト酸リチウムの製造方法。 10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is 3-8 μm, 50% volume particle size is 5-15 μm, 90% volume particle size is 15-25 μm, 100% volume particle size is 20-60 μm, and bulk density is Cobalt carbonate with 1.00 to 2.00 g / cm 3 , TAP density of 1.50 to 3.00 g / cm 3 and bulk density / TAP density ratio in the range of 0.50 to 0.80 , At least one cobalt compound selected from cobalt oxyhydroxide, cobalt hydroxide and cobalt oxide, 10% volume particle size by wet particle size distribution measurement is 0.5-7 μm, 50% volume particle size is 5-21 μm, Li / Co molar ratio of 0.97 to 1 with at least one lithium compound selected from lithium carbonate and lithium hydroxide having a 90% volume particle size of 20 to 50 μm and a 100% volume particle size of 30 to 80 μm In the range of 015, a raw material mixture is prepared, and while blowing dry air, the raw material mixture is placed in an atmosphere having an oxygen content of 12 to 20% by volume at a temperature in the range of 900 to 1200 ° C. for 3 to 15%. The method for producing lithium cobaltate according to claim 1, wherein the firing is performed only once for a time. 露点が0℃から−80℃の範囲にある乾燥空気を吹き込みながら、原料混合物を焼成する請求項2に記載のコバルト酸リチウムの製造方法。

The method for producing lithium cobalt oxide according to claim 2, wherein the raw material mixture is fired while blowing dry air having a dew point in the range of 0 ° C to -80 ° C.

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