JP2018120831A - Lithium tungstate, method for manufacturing lithium tungstate, device for manufacturing lithium tungstate, positive electrode material for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Lithium tungstate, method for manufacturing lithium tungstate, device for manufacturing lithium tungstate, positive electrode material for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a lithium tungstate suitable for a positive electrode material of a lithium ion secondary battery; a method for manufacturing the lithium tungstate; and a device for manufacturing the lithium tungstate.SOLUTION: A lithium tungstate is to be used for a positive electrode material for a nonaqueous electrolyte secondary battery. The lithium tungstate is represented by the composition formula, LiWO(HO)(where 0.4≤a≤6, 3≤b≤6 and 0≤n≤4), and has an average particle diameter of 5-100 μm, and a repose angle of 30-60°. The lithium tungstate is composed of a mixture of an anhydride and a hydrate or an anhydride; the ratio [Anhydride/(Anhydride+Hydrate)] of the anhydride to a total mass of the anhydride and the hydrate is 0.75-1.0.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、タングステン酸リチウム、タングステン酸リチウムの製造方法、タングステン酸リチウムの製造装置、非水系電解質二次電池用正極材料、及び非水系電解質二次電池に関する。   The present invention relates to lithium tungstate, a method for producing lithium tungstate, an apparatus for producing lithium tungstate, a positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, and a non-aqueous electrolyte secondary battery.

近年、携帯電話やノート型パソコンなどの携帯電子機器の普及に伴い、高いエネルギー密度を有する小型で軽量なリチウムイオン二次電池の開発が強く望まれている。また、ハイブリット自動車を始めとする電気自動車用途に適した高出力二次電池の開発も強く望まれている。このような要望を満たす二次電池として、リチウムイオン二次電池などの非水系電解質二次電池がある。   In recent years, with the widespread use of portable electronic devices such as mobile phones and notebook computers, development of small and lightweight lithium ion secondary batteries having high energy density is strongly desired. In addition, development of high-power secondary batteries suitable for electric vehicle applications including hybrid vehicles is also strongly desired. As a secondary battery satisfying such a demand, there is a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery.

リチウムイオン二次電池の正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な材料が用いられる。これまでに提案されている正極活物質としては、合成が比較的容易なリチウムコバルト複合酸化物(LiCoO)や、コバルトよりも安価なニッケルを用いたリチウムニッケル複合酸化物(LiNiO)、さらに安価なマンガンを用いて安全性に優れたリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物(例えばLiNi1/3Co1/3Mn1/3など)、スピネル系リチウムマンガン複合酸化物(LiMn)などが挙げられる。中でも、リチウムニッケル複合酸化物、およびリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物は、サイクル特性が良く、低抵抗で高出力が得られる電池特性に優れた材料として注目されている。また、近年、二次電池のさらなる高出力化に必要な二次電池の低抵抗化に関する技術が重要視されている。 As the positive electrode active material of the lithium ion secondary battery, a material capable of inserting and extracting lithium ions is used. Examples of positive electrode active materials that have been proposed so far include lithium cobalt composite oxide (LiCoO 2 ) that is relatively easy to synthesize, lithium nickel composite oxide (LiNiO 2 ) using nickel that is cheaper than cobalt, Lithium nickel cobalt manganese composite oxide (for example, LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 etc.) and spinel lithium manganese composite oxide (LiMn 2 O 4 ) excellent in safety using inexpensive manganese Etc. Among these, lithium nickel composite oxide and lithium nickel cobalt manganese composite oxide are attracting attention as materials having excellent cycle characteristics and excellent battery characteristics with low resistance and high output. Further, in recent years, a technique for reducing the resistance of the secondary battery necessary for further increasing the output of the secondary battery is regarded as important.

ところで、電池特性を改善する方法として、上記した元素以外の他種の元素の正極活物質への添加が検討されており、特にW、Mo、Nb、Ta、Reなどの高価数をとることができる遷移金属元素が有効であることが報告されている。   By the way, as a method for improving battery characteristics, addition of other types of elements other than the above-described elements to the positive electrode active material has been studied, and in particular, expensive numbers such as W, Mo, Nb, Ta, and Re can be taken. It is reported that transition metal elements that can be used are effective.

例えば、特許文献1には、リチウム金属複合酸化物の一次粒子の表面に、層状あるいは島状のタングステン酸リチウム化合物あるいはその水和物を有する非水系電解質二次電池用正極活物質が記載されている。また、上記タングステン酸リチウム化合物として、LiWO、LiWO、LiWO、Li13、Li、Li、Li、Li16、Li1955、Li1030、Li1815、またはこれらの水和物から選択されるタングステン酸リチウムを、少なくとも1種含むことが記載されている。特許文献1によれば、高容量と共に高出力が実現可能な非水系電解質二次電池用正極活物質が得られるとしている。 For example, Patent Document 1 describes a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery having a layered or island-shaped lithium tungstate compound or a hydrate thereof on the surface of primary particles of a lithium metal composite oxide. Yes. Further, as the lithium tungstate compound, Li 2 WO 4 , Li 4 WO 5 , Li 6 WO 6 , Li 2 W 4 O 13 , Li 2 W 2 O 7 , Li 6 W 2 O 9 , Li 2 W 2 O 7 , Li 2 W 5 O 16 , Li 9 W 19 O 55 , Li 3 W 10 O 30 , Li 18 W 5 O 15 , or at least one lithium tungstate selected from these hydrates Is described. According to Patent Document 1, a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery capable of realizing a high output with a high capacity is obtained.

また、特許文献2には、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物などのリチウム金属複合酸化物粉末にタングステン酸リチウムを混合することにより、充放電容量を維持しながら出力特性を向上させたリチウムイオン二次電池用正極材料が得られることが記載されている。また、タングステン酸リチウムは正極材料内に均一に分散させる必要があり、タングステン酸リチウムの平均粒子径は0.1〜10μmとすることが好ましく、0.1〜5μmとすることがより好ましいことが記載されている。特許文献2によれば、平均粒子径が0.1μm未満では、十分なリチウムイオン伝導性を有しない微細なタングステン酸リチウムの粒子が含まれ、このような微粒子が多く存在する部分では上記の出力特性向上効果が得られず、結果的に不均一に分散された場合と同様にサイクル特性の悪化や反応抵抗の上昇が起きることがあり、一方、平均粒子径が10μmを超えると、正極材料内にタングステン酸リチウムを均一に分散させることが困難で、反応抵抗の低減効果が十分に得られない場合がある、としている。   Patent Document 2 describes that lithium tungstate is mixed with lithium metal composite oxide powder such as lithium nickel composite oxide and lithium nickel cobalt manganese composite oxide to improve output characteristics while maintaining charge / discharge capacity. It is described that a positive electrode material for a lithium ion secondary battery can be obtained. Moreover, it is necessary to disperse lithium tungstate uniformly in the positive electrode material, and the average particle diameter of lithium tungstate is preferably 0.1 to 10 μm, more preferably 0.1 to 5 μm. Have been described. According to Patent Document 2, if the average particle size is less than 0.1 μm, fine lithium tungstate particles that do not have sufficient lithium ion conductivity are included, and the above output is present in a portion where such fine particles are present. As a result, when the average particle diameter exceeds 10 μm, the characteristic improvement effect may not be obtained, resulting in deterioration of cycle characteristics and an increase in reaction resistance as in the case of non-uniform dispersion. In addition, it is difficult to uniformly disperse lithium tungstate, and the effect of reducing the reaction resistance may not be sufficiently obtained.

また、特許文献3には、一般式LiWO(0.3≦a≦6.0、3.0≦b≦6.0)で表されるタングステン酸リチウムの製造方法であって、酸化タングステン及びタングステン酸の少なくとも1種からなるタングステン源と、水酸化リチウム及びその水和物の少なくとも1種からなるリチウム源とを、質量比で前記タングステン源に対して0.01以上の水を添加して湿式混合を施し、タングステン混合物を得る混合工程と、得られたタングステン混合物に加熱・乾燥処理を施して乾燥物を得る乾燥工程と、前記乾燥物を解砕する解砕工程と、を有することを特徴とするタングステン酸リチウムの製造方法が記載されている。特許文献3によれば、電池の正極材に用いられた場合に高容量とともに高出力が実現可能な非水系電解質二次電池用正極活物質が、容易に工業的規模で得られるとしている。 Patent Document 3 discloses a method for producing lithium tungstate represented by a general formula Li a WO b (0.3 ≦ a ≦ 6.0, 3.0 ≦ b ≦ 6.0), which includes oxidation. A tungsten source consisting of at least one of tungsten and tungstic acid and a lithium source consisting of at least one of lithium hydroxide and its hydrate are added in a mass ratio of 0.01 or more water to the tungsten source. And then performing a wet mixing to obtain a tungsten mixture, a drying step for heating and drying the obtained tungsten mixture to obtain a dried product, and a crushing step for crushing the dried product. A method for producing lithium tungstate is described. According to Patent Document 3, a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery that can achieve high capacity and high output when used as a positive electrode material of a battery is easily obtained on an industrial scale.

特開2013−152866号公報JP2013-152866A 特開2013−171785号公報JP 2013-171785 A 特開2016−183090号公報JP, 2006-183090, A

上記特許文献1〜特許文献3には、正極材料としてタングステン酸リチウムを添加することにより、電池特性が向上することが記載されている。   Patent Documents 1 to 3 describe that battery characteristics are improved by adding lithium tungstate as a positive electrode material.

本発明は、非水系電解質二次電池の正極材料に添加するタングステン酸リチウムの性状を最適化し、効率的かつ低コストである製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to optimize the properties of lithium tungstate added to the positive electrode material of a non-aqueous electrolyte secondary battery and to provide an efficient and low-cost manufacturing method.

本発明者らは、上記の課題を解決するために、鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、リチウムイオン二次電池の正極材料への添加に適したタングステン酸リチウムの特性及びその製造方法を見出した。本発明は、このような技術的発見に基づき完成され、以下の発明の態様を含む。   As a result of intensive research and trial and error in order to solve the above problems, the present inventors have found characteristics of lithium tungstate suitable for addition to the positive electrode material of a lithium ion secondary battery and a method for producing the same. It was. The present invention has been completed based on such technical findings and includes the following aspects of the invention.

本発明の第1の態様によれば、一般式:LiWO・(HO)(0.4≦a≦6、3≦b≦6、0≦n≦4)で表され、平均粒径が5μm以上100μm以下であり、安息角が30°以上60°以下である、非水系電解質二次電池用正極材料に用いられる、タングステン酸リチウムが提供される。 According to the first aspect of the present invention, it is represented by the general formula: Li a WO b · (H 2 O) n (0.4 ≦ a ≦ 6, 3 ≦ b ≦ 6, 0 ≦ n ≦ 4), Lithium tungstate used for a positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery having an average particle diameter of 5 μm or more and 100 μm or less and an angle of repose of 30 ° or more and 60 ° or less is provided.

また、無水物と水和物の混合物または無水物であり、無水物の質量と水和物の質量の合計に対する、無水物の質量の比率(無水物/(無水物+水和物))が0.75以上1.0以下であることが好ましい。また、粉末X線回折装置によりCuKα線を用いてX線回折測定をした時、無水物の最大回折ピーク強度が、水和物の最大回折ピーク強度の3倍以上であることが好ましい。また、無水物が化学式:LiWOで表されることが好ましい。 Further, it is a mixture of anhydride and hydrate or an anhydride, and the ratio of the mass of the anhydride to the sum of the mass of the anhydride and the mass of the hydrate (anhydride / (anhydride + hydrate)) It is preferable that it is 0.75 or more and 1.0 or less. Moreover, when X-ray diffraction measurement is performed using a CuKα ray with a powder X-ray diffractometer, the maximum diffraction peak intensity of the anhydride is preferably three times or more of the maximum diffraction peak intensity of the hydrate. The anhydride is preferably represented by the chemical formula: Li 2 WO 4 .

本発明の第2の態様によれば、上記タングステン酸リチウムの製造方法であって、少なくとも1種のタングステン化合物、水酸化リチウムおよび水酸化リチウム水和物の少なくとも1種、及び溶媒を混合し、タングステン−リチウム化合物を含む溶液を得ることと、得られたタングステン−リチウム化合物を含む溶液を乾燥することと、を含む、タングステン酸リチウムの製造方法が提供される。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for producing the above lithium tungstate, comprising mixing at least one tungsten compound, at least one lithium hydroxide and lithium hydroxide hydrate, and a solvent, There is provided a method for producing lithium tungstate, comprising: obtaining a solution containing a tungsten-lithium compound; and drying the obtained solution containing the tungsten-lithium compound.

また、溶媒は、タングステン化合物の質量と酸化リチウムおよび水酸化リチウム水和物の少なくとも1種の質量との合計に対する、溶媒の質量の比率が0.7以上であることが好ましい。また、タングステン−リチウム化合物を含む溶液を得る際、溶媒及びタングステン−リチウム化合物を含む溶液は、混合中から乾燥の前まで、温度が25℃以上60℃以下に制御されることが好ましい。また、タングステン−リチウム化合物を含む溶液を乾燥する際、乾燥温度を80℃以上とし、乾燥時間10分以内に水分率1.5%以下に乾燥することを含むことが好ましい。また、タングステン−リチウム化合物を含む溶液を乾燥する際、タングステン−リチウム化合物を含む溶液を加熱した媒体に接触させて乾燥させることが好ましい。また、タングステン−リチウム化合物を含む溶液を乾燥する際、タングステン−リチウム化合物を含む溶液を噴霧乾燥により乾燥させることを含むことが好ましい。また、タングステン化合物は、酸化タングステンおよびタングステン酸、タングステン酸塩の少なくとも1種であることが好ましい。また、溶媒は水であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the ratio of the mass of a solvent is 0.7 or more with respect to the sum total of the mass of a tungsten compound and the mass of at least 1 sort (s) of lithium oxide and lithium hydroxide hydrate. Moreover, when obtaining the solution containing a tungsten-lithium compound, it is preferable that the temperature of the solution containing the solvent and the tungsten-lithium compound is controlled to 25 ° C. or more and 60 ° C. or less from mixing to drying. Moreover, when drying the solution containing a tungsten-lithium compound, it is preferable to include a drying temperature of 80 ° C. or higher and a moisture content of 1.5% or less within a drying time of 10 minutes. In addition, when the solution containing the tungsten-lithium compound is dried, the solution containing the tungsten-lithium compound is preferably dried by contacting with a heated medium. Moreover, when drying the solution containing a tungsten-lithium compound, it is preferable to include drying the solution containing a tungsten-lithium compound by spray drying. The tungsten compound is preferably at least one of tungsten oxide, tungstic acid, and tungstate. The solvent is preferably water.

本発明の第3の態様によれば、上記タングステン−リチウム化合物を含む溶液の乾燥に用いる装置であって、タングステン−リチウム化合物を含む溶液を噴霧する噴霧部と、噴霧部により噴霧されたタングステン−リチウム化合物の溶液を乾燥する加熱部と、を備える、タングステン酸リチウムの製造装置が提供される。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an apparatus used for drying the solution containing the tungsten-lithium compound, the spray unit spraying the solution containing the tungsten-lithium compound, and the tungsten sprayed by the spray unit. An apparatus for producing lithium tungstate, comprising: a heating unit that dries a solution of a lithium compound.

また、加熱部は、噴霧部により噴霧されたタングステン−リチウム化合物を含む溶液が接触し乾燥する媒体を備え、噴霧部により噴霧されたタングステン−リチウム化合物を含む溶液が接触した状態において媒体を80度以上に保持し、且つタングステン−リチウム化合物を含む溶液を、媒体に接触してから10分以内に1.5%以下にすることが好ましい。   The heating unit includes a medium that contacts and dries a solution containing the tungsten-lithium compound sprayed by the spraying unit, and the medium is 80 degrees in a state where the solution containing the tungsten-lithium compound sprayed by the spraying unit comes into contact. It is preferable to keep the above-mentioned solution containing tungsten-lithium compound to 1.5% or less within 10 minutes after contact with the medium.

本発明の第4の態様によれば、上記タングステン酸リチウムを含む、非水系電解質二次電池用正極材料が提供される。   According to the 4th aspect of this invention, the positive electrode material for non-aqueous electrolyte secondary batteries containing the said lithium tungstate is provided.

本発明の第5の態様によれば、上記非水系電解質二次電池用正極活材料を含む、非水系電解質二次電池が提供される。   According to the 5th aspect of this invention, the non-aqueous electrolyte secondary battery containing the said positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary batteries is provided.

本発明に係るタングステン酸リチウムは、非水系電解質二次電池の正極材料として用いられる場合、二次電池の電池容量及び出力特性を向上させる。また、本発明に係るタングステン酸リチウムの製造方法は、上記タングステン酸リチウムを簡単かつ効率的に製造することができる。また、本発明に係るタングステン酸リチウムの製造装置は、上記タングステン酸リチウムの製造方法に好適に用いることができる。   When used as a positive electrode material of a non-aqueous electrolyte secondary battery, the lithium tungstate according to the present invention improves the battery capacity and output characteristics of the secondary battery. The method for producing lithium tungstate according to the present invention can produce the lithium tungstate easily and efficiently. Moreover, the lithium tungstate manufacturing apparatus according to the present invention can be suitably used in the above lithium tungstate manufacturing method.

実施例1のタングステン酸リチウムのX線回折パターンを示す図である。2 is a diagram showing an X-ray diffraction pattern of lithium tungstate of Example 1. FIG. 実施形態に係るタングステン酸リチウムの製造方法のフローチャートである。It is a flowchart of the manufacturing method of the lithium tungstate which concerns on embodiment. 実施形態に係るタングステン酸リチウムの製造装置を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the manufacturing apparatus of the lithium tungstate which concerns on embodiment. 電池評価に使用したコイン型電池の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the coin-type battery used for battery evaluation. インピーダンス評価の測定例と解析に使用した等価回路の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the measurement example of impedance evaluation, and the equivalent circuit used for analysis. 比較例4のタングステン酸リチウムのX線回折パターンを示す図である。It is a figure which shows the X-ray-diffraction pattern of the lithium tungstate of the comparative example 4.

[実施形態]
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。また、図面においては、各構成をわかりやすくするために、一部を強調して、あるいは一部を簡略化して表しており、実際の構造または形状、縮尺等が異なっている場合がある。まず、実施形態に係るタングステン酸リチウムを説明し、続いて、実施形態のタングステン酸リチウムの製造方法について説明する。
[Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Further, in the drawings, in order to make each configuration easy to understand, a part of the structure is emphasized or a part of the structure is simplified, and an actual structure, shape, scale, or the like may be different. First, the lithium tungstate according to the embodiment will be described, and then the method for producing the lithium tungstate according to the embodiment will be described.

[タングステン酸リチウム]
実施形態に係るタングステン酸リチウムは、一般式:LiWO・(HO)(0.4≦a≦6、3≦b≦6、0≦n≦4)で表され、平均粒径が5μm以上100μm以下であり、安息角が30°以上60°以下である。このタングステン酸リチウムは、リチウムイオン二次電池などの非水系電解質二次電池用正極材料に用いられた場合、優れた粉体特性を有し、容易に正極材料内に均一に分散して、電池容量、及び出力特性を向上させることができる。
[Lithium tungstate]
The lithium tungstate according to the embodiment is represented by a general formula: Li a WO b · (H 2 O) n (0.4 ≦ a ≦ 6, 3 ≦ b ≦ 6, 0 ≦ n ≦ 4), and average grains The diameter is 5 μm or more and 100 μm or less, and the angle of repose is 30 ° or more and 60 ° or less. This lithium tungstate has excellent powder characteristics when used in a positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery, and is easily and uniformly dispersed in the positive electrode material. Capacitance and output characteristics can be improved.

タングステン酸リチウムの組成は、上記の一般式(1)を満たす組成であれば、特に限定されない。上記一般式(1)中、LiWOは、例えば、LiWO、LiWO、LiWO4.5(Li)、LiWO、Li0.5WO3.25(Li13)、LiWO3.5(Li)、LiWO4.5(Li)、LiWO3.5(Li)、Li0.4WO(Li16)、Li4.73WO6.11(Li1955)、Li0.3WO(Li1030)、Li3.6WO(Li1815)等で表される。また、上記一般式(1)中、(HO)のnが0≦n≦4で表され、無水物、水和物、または無水物と水和物との混合物である。 The composition of lithium tungstate is not particularly limited as long as it is a composition satisfying the general formula (1). In the general formula (1), Li a WO b is, for example, Li 2 WO 4 , Li 4 WO 5 , Li 3 WO 4.5 (Li 6 W 2 O 9 ), Li 6 WO 6 , Li 0.5. WO 3.25 (Li 2 W 4 O 13 ), LiWO 3.5 (Li 2 W 2 O 7 ), Li 3 WO 4.5 (Li 6 W 2 O 9 ), LiWO 3.5 (Li 2 W 2) O 7), Li 0.4 WO 4 (Li 2 W 5 O 16), Li 4.73 WO 6.11 (Li 9 W 19 O 55), Li 0.3 WO 3 (Li 3 W 10 O 30) , Li 3.6 WO 3 (Li 18 W 5 O 15 ) and the like. In the general formula (1), n of (H 2 O) n is represented by 0 ≦ n ≦ 4, and is an anhydride, a hydrate, or a mixture of an anhydride and a hydrate.

タングステン酸リチウムは、水和物よりも無水物の含有量が高い方が好ましい。タングステン酸リチウムは、無水物の方が水和物よりも水へ溶けやすいため、正極活物質表面に分散させる際、湿式で正極活物質と混合することにより、正極活物質全体に均一に分散させることが容易となるまた、タングステン酸リチウム水和物の含有量が多い場合、正極を製造する際、タングステン酸リチウム水和物中の結晶水が脱離し、正極材料を劣化させたり、正極合材ペーストのゲル化を促進させたりすることがある。   The lithium tungstate preferably has a higher content of anhydride than hydrate. Lithium tungstate is more easily dissolved in water than hydrate, so when dispersed on the surface of the positive electrode active material, it is uniformly dispersed throughout the positive electrode active material by mixing with the positive electrode active material in a wet manner. In addition, when the content of lithium tungstate hydrate is large, when manufacturing the positive electrode, the crystal water in the lithium tungstate hydrate is detached and the positive electrode material is deteriorated, or the positive electrode mixture The gelation of the paste may be promoted.

タングステン酸リチウムは、水への溶解性の観点から、無水物の中でも、LiWO4、LiWOであるのが好ましく、LiWOであるのがより好ましい。また、LiWOである場合、製造が簡便であるので好ましい。タングステン酸リチウムは、LiWOを含むのが好ましく、LiWOからなるのがより好ましい。 Lithium tungstate, in view of solubility in water, even in the anhydride, is preferably a Li 2 WO 4, Li 4 WO 5, and more preferably Li 2 WO 4. Further, Li 2 WO 4 is preferable because the production is simple. The lithium tungstate preferably contains Li 2 WO 4 and more preferably consists of Li 2 WO 4 .

タングステン酸リチウムは、上述したように無水物を含むのが好ましく、無水物と水和物の総量に対する、無水物の質量比率(無水物/(無水物+水和物))が0.75以上1.0以下であるのがより好ましく、0.85以上1.0以下であるのがより好ましく、0.90以上1.0以下であるのがより好ましく、0.95以上1.0以下であるのが特に好ましく、1.0であるのがさらに好ましい。無水物と水和物との比率が上記の範囲である場合、上記した水による影響を抑制し、正極活物質に均一に分散させ、正極活物質の反応抵抗を低減することができる。なお、本実施形態の質量比率は、熱質量分析計(例、ブルカー社製、TG−DTA2020SR)により、空気中で、昇温速度20℃/minで1100℃まで昇温させた時の質量変化から求めた値である。   The lithium tungstate preferably contains an anhydride as described above, and the mass ratio of the anhydride to the total amount of the anhydride and the hydrate (anhydride / (anhydride + hydrate)) is 0.75 or more. 1.0 or less is more preferable, 0.85 or more and 1.0 or less is more preferable, 0.90 or more and 1.0 or less is more preferable, and 0.95 or more and 1.0 or less. It is particularly preferred that it is 1.0, and more preferably 1.0. When the ratio of the anhydride to the hydrate is within the above range, the above-described influence by water can be suppressed, and the reaction can be uniformly dispersed in the positive electrode active material, thereby reducing the reaction resistance of the positive electrode active material. In addition, the mass ratio of this embodiment is a mass change when it heats up to 1100 degreeC with the temperature increase rate of 20 degree-C / min in the air with a thermal mass spectrometer (example, Bruker company make, TG-DTA2020SR). It is the value calculated from

タングステン酸リチウムは、例えば、粉末X線回折装置によりCuKα線を用いてX線回折測定をした時、無水物の最大回折ピーク強度が、水和物の最大回折ピーク強度の3倍以上であるのが好ましい。タングステン酸リチウムは、X線回折ピークが上記の範囲である場合、タングステン酸リチウムの無水物が十分に存在し、正極活物質に均一に分散させることができる。   For lithium tungstate, for example, when X-ray diffraction measurement is performed using CuKα rays with a powder X-ray diffractometer, the maximum diffraction peak intensity of anhydride is three times or more than the maximum diffraction peak intensity of hydrate. Is preferred. When the X-ray diffraction peak is in the above range, lithium tungstate has sufficient lithium tungstate anhydride and can be uniformly dispersed in the positive electrode active material.

タングステン酸リチウムは、水分率が低い方が好ましい。例えば、タングステン酸リチウムは、水分率が、2.5%以下であるのが好ましく、2.0%以下であるのがより好ましく、1.7%以下であるのがより好ましく、1.5%以下であるのがさらに好ましい。なお、水分率は、大気乾燥機内で、105℃で2hr乾燥した前後のタングステン酸リチウムの質量の差から算出した値である。   The lithium tungstate preferably has a low moisture content. For example, the lithium tungstate preferably has a moisture content of 2.5% or less, more preferably 2.0% or less, more preferably 1.7% or less, and 1.5%. More preferably, it is as follows. The moisture content is a value calculated from the difference in mass of lithium tungstate before and after being dried at 105 ° C. for 2 hours in an air dryer.

タングステン酸リチウムの結晶構造は、特に限定されないが、例えば、タングステン酸リチウムの無水物がLiWOである場合、結晶構造は、菱面体晶系の結晶構造(例:実施例1、図1のX線回折ピーク参照)である。 The crystal structure of lithium tungstate is not particularly limited. For example, when the anhydride of lithium tungstate is Li 2 WO 4 , the crystal structure is a rhombohedral crystal structure (eg, Example 1, FIG. 1). X-ray diffraction peak).

タングステン酸リチウムは、平均粒径が5μm以上100μm以下であり、10μm以上60μm以下であるのがより好ましく、20μm以上50μm以下であることがさらに好ましい。タングステン酸リチウムは、平均粒径が上記の範囲である場合、正極活物質の反応抵抗をより低減することができる。タングステン酸リチウムの平均粒径は、公知の方法(例、噴霧乾燥条件、分散液濃度、解砕、分級)などにより、制御することができる。なお、本実施形態のタングステン酸リチウムは、平均粒径が30μmを超えるである場合でも、上記効果を十分発揮することができる。なお、タングステン酸リチウムの平均粒径は、レーザー回折散乱法における体積基準平均粒径D50を測定した値である。   The lithium tungstate has an average particle size of 5 μm to 100 μm, more preferably 10 μm to 60 μm, and still more preferably 20 μm to 50 μm. When the average particle diameter of lithium tungstate is in the above range, the reaction resistance of the positive electrode active material can be further reduced. The average particle size of lithium tungstate can be controlled by a known method (eg, spray drying conditions, dispersion concentration, pulverization, classification) or the like. In addition, the lithium tungstate of this embodiment can fully exhibit the said effect, even when an average particle diameter exceeds 30 micrometers. In addition, the average particle diameter of lithium tungstate is a value obtained by measuring the volume reference average particle diameter D50 in the laser diffraction scattering method.

タングステン酸リチウムは、安息角が、30度以上60度以下、好ましくは37度以上58度である。タングステン酸リチウムは、安息角が上記範囲である場合、粉体特性が良好となり、ハンドリングが容易である。例えば、タングステン酸リチウムは、実施例に示すように、流動性が良く、ホッパー内で棚吊りや壁面への付着を起こすことが抑制される。なお、安息角はセイシン企業社製マルチテスターMT−1000を用いて注入法により測定した値である。   Lithium tungstate has an angle of repose of 30 degrees to 60 degrees, preferably 37 degrees to 58 degrees. When the angle of repose is in the above range, lithium tungstate has good powder characteristics and is easy to handle. For example, as shown in the examples, lithium tungstate has good fluidity and suppresses shelf hanging and adhesion to a wall surface in the hopper. The angle of repose is a value measured by an injection method using a multi-tester MT-1000 manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.

[タングステン酸リチウムの製造方法]
次に、実施形態に係るタングステン酸リチウムの製造方法(以下、単に「製造方法」ともいう。)について説明する。図2は、実施形態に係るタングステン酸リチウムの製造方法の一例を示すフローチャートである。本製造方法により、上記した本実施形態のタングステン酸リチウムを簡単かつ効率的に製造することができる。
[Method for producing lithium tungstate]
Next, a method for producing lithium tungstate according to the embodiment (hereinafter also simply referred to as “manufacturing method”) will be described. FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a method for producing lithium tungstate according to the embodiment. By this manufacturing method, the above-described lithium tungstate of the present embodiment can be manufactured easily and efficiently.

本実施形態に係る製造方法は、少なくとも1種のタングステン化合物と、水酸化リチウムおよび水酸化リチウム水和物の少なくとも1種と、溶媒とを混合し、タングステン−リチウム化合物を含む溶液を得ること(ステップS1)と、得られたタングステン−リチウム化合物を含む溶液を乾燥すること(ステップS2)とを含む。以下、各ステップについて、説明する。   In the production method according to the present embodiment, at least one tungsten compound, at least one of lithium hydroxide and lithium hydroxide hydrate, and a solvent are mixed to obtain a solution containing a tungsten-lithium compound ( Step S1) and drying the solution containing the obtained tungsten-lithium compound (Step S2). Hereinafter, each step will be described.

(タングステン−リチウム化合物の合成)
まず、少なくとも1種のタングステン化合物(以下、「タングステン源」ともいう。)、水酸化リチウムおよび水酸化リチウム水和物の少なくとも1種(以下、「リチウム源」ともいう。)、及び溶媒を混合し、タングステン−リチウム化合物を含む溶液を得る(ステップS1)。例えば、ステップS1では、タングステン源とリチウム源とを、溶媒に添加して混合し、タングステン−リチウム化合物の合成反応を行う。
(Synthesis of tungsten-lithium compounds)
First, at least one tungsten compound (hereinafter also referred to as “tungsten source”), at least one of lithium hydroxide and lithium hydroxide hydrate (hereinafter also referred to as “lithium source”), and a solvent are mixed. Then, a solution containing the tungsten-lithium compound is obtained (step S1). For example, in step S1, a tungsten source and a lithium source are added to a solvent and mixed to perform a tungsten-lithium compound synthesis reaction.

タングステン化合物(タングステン源)は、特に限定されないが、タングステン酸リチウムを形成した際に、有害な不純物が残留せず、高純度のものが得られ、水酸化リチウムとの反応性も高く、容易にタングステン酸リチウムが得られるものが好ましい。タングステン化合物は、例えば、酸化タングステン(WO)、タングステン酸(HWO)、及びタングステン酸塩の少なくとも1種を用いることができ、これらの中でも酸化タングステン、タングステン酸の少なくとも1種が好ましい。 Tungsten compound (tungsten source) is not particularly limited, but when lithium tungstate is formed, no harmful impurities remain, high purity is obtained, high reactivity with lithium hydroxide, and easily What can obtain lithium tungstate is preferable. As the tungsten compound, for example, at least one of tungsten oxide (WO 3 ), tungstic acid (H 2 WO 4 ), and tungstate can be used, and among these, at least one of tungsten oxide and tungstic acid is preferable. .

リチウム源である水酸化リチウムおよび水酸化リチウム水和物の少なくとも1種は、タングステン酸リチウムを形成した際に、有害な不純物が残留せず、高純度のものが得られる。溶媒は水を用いることができる。   At least one of lithium hydroxide and lithium hydroxide hydrate, which are lithium sources, does not leave harmful impurities when lithium tungstate is formed, and high purity is obtained. Water can be used as the solvent.

タングステン源とリチウム源とは、リチウムのモル量がタングステンのモル量に対して(Li/Wモル比)、0.4倍量以上6倍量以下となるようにして混合する。Li/Wモル比は、上記の一般式(1)に示されるように、目的とするタングステン酸リチウムの組成に応じて調整される。リチウムのモル量がタングステンのモル量に対して0.4倍以下の場合、リチウムと反応しないタングステン源が残留し、その結果、電池特性改善効果を効率的に発現させることができないことがある。一方、リチウムのモル量がタングステンのモル量に対して6倍以上では未反応のリチウム源が残留し、その結果、正極活物質(正極材料)が過度にアルカリ化することで電池製造時にゲル化を起こしたり、電池の熱安定性を低下させたりすることがある。   The tungsten source and the lithium source are mixed so that the molar amount of lithium is 0.4 to 6 times the molar amount of tungsten (Li / W molar ratio). The Li / W molar ratio is adjusted according to the composition of the target lithium tungstate, as shown in the general formula (1). When the molar amount of lithium is 0.4 times or less with respect to the molar amount of tungsten, a tungsten source that does not react with lithium remains, and as a result, the effect of improving battery characteristics may not be efficiently exhibited. On the other hand, when the molar amount of lithium is 6 times or more than the molar amount of tungsten, an unreacted lithium source remains, and as a result, the positive electrode active material (positive electrode material) is excessively alkalized and gelled during battery production. May occur, or the thermal stability of the battery may be reduced.

タングステン−リチウム化合物の合成反応を行う際は、タングステン−リチウム化合物を含む溶液の温度を60℃以下に保持(制御)することが好ましい。タングステン−リチウム化合物を含む溶液を上記範囲に保持する方法としては、例えば、タングステン−リチウム化合物を含む溶液の反応容器を、冷却ジャケット付きのものにして冷却しつつ混合するなどの方法が好ましい。また、タングステン−リチウム化合物水溶液の温度が、25℃未満である場合、タングステン酸リチウムが析出し、後の乾燥工程でタングステン酸リチウムの性状を制御することが困難になることがあるため、25℃以上に加温(制御)することが好ましい。   When performing the synthesis reaction of the tungsten-lithium compound, it is preferable to maintain (control) the temperature of the solution containing the tungsten-lithium compound at 60 ° C. or less. As a method for maintaining the solution containing the tungsten-lithium compound in the above range, for example, a method of mixing the reaction vessel containing the tungsten-lithium compound with a cooling jacket and mixing while cooling is preferable. In addition, when the temperature of the tungsten-lithium compound aqueous solution is less than 25 ° C., lithium tungstate precipitates, and it may be difficult to control the properties of the lithium tungstate in a subsequent drying step. It is preferable to heat (control) the above.

タングステン源(タングステン化合物)とリチウム源(水酸化リチウムなど)の反応は発熱反応である。例えば、酸化タングステンと水酸化リチウムを反応させる際に、添加する水の質量を、酸化タングステン及び水酸化リチウムの合計質量に対する比で、1とし、添加する前の水の液温が25℃だった場合、液温は一時的に60℃を超えて上昇する。ここで、タングステン酸リチウムは60℃を超えて保持されるとタングステン酸リチウム水和物の結晶を生成してしまい、タングステン酸リチウムの無水物を優勢的に得ることが困難となる。そして、タングステン酸リチウム水和物は、結晶水を含んでいるため、製造方法によっては、リチウムイオン二次電池の正極材料に混合した際に、その結晶水が脱離しリチウムイオン二次電池正極材料を劣化させる、あるいはリチウムイオン二次電池用正極材料と導電助剤、結着剤および溶媒を混合し正極材料ペーストを作製する際にゲル化を発生させ、その後の塗工工程の生産性を著しく悪化させるなどの悪影響がある。よって、タングステン−リチウム化合物を含む溶液の温度を上記に制御することにより、無水物のタングステン酸リチウムをより優勢的に製造することができる。   The reaction between the tungsten source (tungsten compound) and the lithium source (such as lithium hydroxide) is an exothermic reaction. For example, when reacting tungsten oxide and lithium hydroxide, the mass of water to be added is 1 in a ratio to the total mass of tungsten oxide and lithium hydroxide, and the liquid temperature of the water before addition was 25 ° C. In this case, the liquid temperature temporarily rises above 60 ° C. Here, when lithium tungstate is maintained at a temperature exceeding 60 ° C., crystals of lithium tungstate hydrate are generated, and it becomes difficult to obtain an anhydrous lithium tungstate predominantly. And since lithium tungstate hydrate contains crystal water, depending on the manufacturing method, when mixed with the positive electrode material of the lithium ion secondary battery, the crystal water is detached and the positive electrode material of the lithium ion secondary battery Or when a positive electrode material for a lithium ion secondary battery is mixed with a conductive additive, a binder, and a solvent to produce a positive electrode material paste, resulting in remarkable productivity in the subsequent coating process. There are adverse effects such as worsening. Therefore, by controlling the temperature of the solution containing the tungsten-lithium compound as described above, the anhydrous lithium tungstate can be more preferentially produced.

タングステン源とリチウム源を混合する際に用いる水(溶媒)の量は、タングステン源とリチウム源との合計質量に対して0.7倍以上にすることが好ましい。水(溶媒)をタングステン源とリチウム源の合計質量に対して0.7倍以上で混合した場合、上記の発熱反応により生成されるタングステン−リチウム化合物を含む溶液の液温を60℃以下に安定して保持することが容易になり、タングステン酸リチウム水和物の生成を抑制することができる。一方、水(溶媒)の添加量が多いほど、乾燥の際に熱量が多く必要になることから、水(溶媒)の添加量は、タングステン源とリチウム源の合計質量に対して1.2倍程度までに抑えるのが好ましい。したがって、タングステン源とリチウム源を混合する際に添加する水(溶媒)の量は、タングステン源とリチウム源の合計質量に対して0.7倍以上1.2倍以下程度が好ましい。   The amount of water (solvent) used when mixing the tungsten source and the lithium source is preferably 0.7 times or more of the total mass of the tungsten source and the lithium source. When water (solvent) is mixed at 0.7 times or more with respect to the total mass of the tungsten source and the lithium source, the liquid temperature of the solution containing the tungsten-lithium compound generated by the above exothermic reaction is stabilized at 60 ° C. or less. Thus, it is easy to hold, and generation of lithium tungstate hydrate can be suppressed. On the other hand, the greater the amount of water (solvent) added, the greater the amount of heat required for drying, so the amount of water (solvent) added is 1.2 times the total mass of the tungsten source and lithium source. It is preferable to suppress to the extent. Therefore, the amount of water (solvent) added when mixing the tungsten source and the lithium source is preferably about 0.7 to 1.2 times the total mass of the tungsten source and the lithium source.

タングステン源とリチウム源との混合に用いる装置は、タングステン源とリチウム源を均一になるように混合し、反応させることが可能なものであれば、特に制限されない。例えば、このような装置として、シェーカーミキサー、撹拌混合機、ロッキングミキサーなど種々の混合機を、添加する水の量に応じて選択して用いることができる。タングステン源とリチウム源との混合の時間は、タングステン源とリチウム源が反応する時間であればよく、通常は1分間以上であればよいが、用いるタングステン源とリチウム源の性状によりさらに長時間混合しても良い。混合の時間は、例えば、1分以上60分以下とすることができる。   The apparatus used for mixing the tungsten source and the lithium source is not particularly limited as long as the tungsten source and the lithium source can be mixed and reacted uniformly. For example, as such an apparatus, various mixers such as a shaker mixer, a stirring mixer, and a rocking mixer can be selected and used according to the amount of water to be added. The mixing time of the tungsten source and the lithium source may be any time as long as the tungsten source and the lithium source react with each other. Usually, the mixing time may be 1 minute or longer. You may do it. The mixing time can be, for example, 1 minute or more and 60 minutes or less.

ステップS1で得られるタングステン−リチウム化合物は、タングステン源とリチウム源が反応して生成されたタングステン酸リチウムを含む。タングステン−リチウム化合物は、乾燥させることで、本実施形態に係るタングステン酸リチウムが得られる。   The tungsten-lithium compound obtained in step S1 includes lithium tungstate produced by a reaction between a tungsten source and a lithium source. The tungsten-lithium compound is dried to obtain the lithium tungstate according to this embodiment.

(乾燥)
続いて、図2のステップS2において、上記のステップS1で得られたタングステン−リチウム化合物を含む溶液を乾燥する。これにより、本実施形態のタングステン酸リチウムを得る。以下、ステップS2において、ステップS1で合成したタングステン−リチウム化合物を含む溶液を乾燥により結晶化させ、タングステン酸リチウムを得る例を説明する。
(Dry)
Subsequently, in step S2 of FIG. 2, the solution containing the tungsten-lithium compound obtained in step S1 is dried. Thereby, the lithium tungstate of this embodiment is obtained. Hereinafter, an example in which the solution containing the tungsten-lithium compound synthesized in Step S1 is crystallized by drying in Step S2 to obtain lithium tungstate will be described.

ステップS2の乾燥では、例えば、噴霧乾燥機、気流乾燥機、加熱プレート接触式乾燥機などを用いることができる。乾燥温度は80℃以上、好ましくは100℃以上、より好ましくは120℃以上の温度で短時間に乾燥させることが好ましい。前述のように、タングステン−リチウム化合物の水溶液は60℃以上に保持されるとタングステン酸リチウム水和物がより多く析出してしまうことがあるため、乾燥時にも、60℃以上に保持される時間は短いことが望ましい。また、乾燥時間は、例えば、10分以下であるのが好ましい。例えば、乾燥は、乾燥温度を上記の範囲とし、乾燥時間10分以内に、タングステン−リチウム化合物を含む溶液が水分率1.5%以下になるように乾燥するのが好ましい。このような条件で乾燥を行う場合、簡単かつ短時間な乾燥の工程で、水和物の生成を抑制して、無水物の含有量が高いタングステン酸リチウムを製造することができる。   In the drying in step S2, for example, a spray dryer, an air flow dryer, a heating plate contact dryer, or the like can be used. The drying temperature is preferably 80 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher. As described above, when the aqueous solution of the tungsten-lithium compound is kept at 60 ° C. or higher, more lithium tungstate hydrate may be precipitated. Should be short. Moreover, it is preferable that drying time is 10 minutes or less, for example. For example, the drying is preferably performed in such a range that the drying temperature is in the above range, and the solution containing the tungsten-lithium compound has a moisture content of 1.5% or less within 10 minutes. When drying is performed under such conditions, lithium tungstate having a high content of anhydride can be produced by suppressing the formation of hydrates in a simple and short drying process.

上記乾燥は、例えば、タングステン−リチウム化合物を含む溶液を加熱した媒体に接触させて乾燥させることにより行う。この場合、タングステン−リチウム化合物を含む溶液が加熱した媒体に接触するので、効率よく乾燥させることができる。例えば、この乾燥は、噴霧乾燥により行うことができる。噴霧乾燥では、タングステン−リチウム化合物を含む溶液を所定の大きさの溶液(液状粒子)に分割して、加熱した媒体に接触させる。噴霧乾燥の場合、乾燥させる溶液を所定の大きさに微粒化して乾燥するので、上記のように短い乾燥時間で、簡単に、上記した本実施形態のタングステン酸リチウム粒子を製造することができる。例えば、下記のように噴霧乾燥を行うことにより、短時間で簡単な1工程の噴霧乾燥により、本実施形態のタングステン酸リチウム粒子を製造することができる。   The drying is performed, for example, by bringing a solution containing a tungsten-lithium compound into contact with a heated medium and drying. In this case, since the solution containing the tungsten-lithium compound comes into contact with the heated medium, it can be efficiently dried. For example, this drying can be performed by spray drying. In spray drying, a solution containing a tungsten-lithium compound is divided into a predetermined size solution (liquid particles) and brought into contact with a heated medium. In the case of spray drying, since the solution to be dried is atomized to a predetermined size and dried, the lithium tungstate particles of the present embodiment described above can be easily produced in a short drying time as described above. For example, by performing spray drying as described below, the lithium tungstate particles of the present embodiment can be manufactured by a simple one-step spray drying in a short time.

例えば、噴霧乾燥において、噴霧乾燥機、気流乾燥機などの気体と混合するタイプの乾燥機を用いる場合、タングステン−リチウム化合物を含む溶液を乾燥缶体内に、一般の1流体ノズル、2流体ノズル、遠心噴霧ノズルなどのノズルを用いて噴霧することにより、120℃〜250℃に加熱した気体(媒体)と混合し、タングステン−リチウム化合物を含む溶液を微粒化し乾燥させる。これらの噴霧乾燥の場合、乾燥時間を10分以内に、タングステン−リチウム化合物を含む溶液が水分率1.5%以下になるように乾燥することができる。なお、この際に用いる気体は、特に制限はないが、例えば、不活性ガスもしくは8g/kg以下に除湿された空気を用いることが望ましい。用いる気体の水分量が多いとタングステン酸リチウムの水和物の生成割合が増加するためである。目的とする物性のタングステン酸リチウムは、噴霧条件(タングステン−リチウム化合物を含む液の条件を含む)を調整することにより得ることができる。この噴霧乾燥の条件は、装置の種類、乾燥条件などに応じて任意に設定されるものであるが、当業者において公知の手法であり、予備実験により設定することができる。例えば、タングステン−リチウムの平均粒径は、タングステン−リチウム化合物を含む溶液またはスラリーを噴霧により微粒化する条件等を変えることにより、制御可能である。   For example, in spray drying, when using a type of dryer that mixes with a gas, such as a spray dryer or a flash dryer, a solution containing a tungsten-lithium compound is placed in a dry can body with a general one-fluid nozzle, two-fluid nozzle, By spraying using a nozzle such as a centrifugal spray nozzle, it is mixed with a gas (medium) heated to 120 ° C. to 250 ° C., and the solution containing the tungsten-lithium compound is atomized and dried. In the case of these spray drying, drying can be performed so that the solution containing the tungsten-lithium compound has a moisture content of 1.5% or less within 10 minutes. The gas used at this time is not particularly limited, but for example, it is desirable to use an inert gas or air dehumidified to 8 g / kg or less. This is because if the amount of water in the gas used is large, the production rate of lithium tungstate hydrate increases. The target physical property lithium tungstate can be obtained by adjusting spraying conditions (including conditions of a liquid containing a tungsten-lithium compound). The spray drying conditions are arbitrarily set according to the type of apparatus, the drying conditions, and the like, but are known to those skilled in the art and can be set by preliminary experiments. For example, the average particle diameter of tungsten-lithium can be controlled by changing conditions for atomizing a solution or slurry containing a tungsten-lithium compound by spraying.

以上の説明のように、ステップS2により、実施形態に係るタングステン酸リチウムが製造される。製造されたタングステン酸リチウムは、大気中の水分を吸収して水分率が高くならないように、保存される。   As described above, the lithium tungstate according to the embodiment is manufactured in step S2. The manufactured lithium tungstate is stored so as not to absorb moisture in the atmosphere and increase the moisture content.

なお、上記ステップS2の乾燥は、噴霧乾燥に限定されず、噴霧乾燥以外の方法で行ってもよい。例えば、乾燥は、タングステン−リチウム化合物を含む溶液を、加熱プレート(加熱した媒体)に接触させることにより行ってもよい。この場合、タングステン−リチウム化合物を含む溶液に、加熱プレート(加熱した媒体)を挿入し引き上げることにより乾燥を行ってもよいし、タングステン−リチウム化合物を含む溶液を、加熱プレート(加熱した媒体)に噴霧してもよい。タングステン−リチウム化合物を含む溶液を、加熱プレート(加熱した媒体)に噴霧する場合、実施例3に示すように、加熱プレート(加熱した媒体)を回転させながらタングステン−リチウム化合物を含む溶液を噴霧してもよい。また、ステップS2の乾燥は、2段階に分けて行ってもよい。例えば、上記した噴霧乾燥を行った後、さらに、条件を変えて乾燥を行ってもよい。   The drying in step S2 is not limited to spray drying, and may be performed by a method other than spray drying. For example, drying may be performed by bringing a solution containing a tungsten-lithium compound into contact with a heating plate (heated medium). In this case, the solution containing the tungsten-lithium compound may be dried by inserting and pulling up a heating plate (heated medium), or the solution containing the tungsten-lithium compound may be put on the heating plate (heated medium). You may spray. When spraying the solution containing the tungsten-lithium compound onto the heating plate (heated medium), as shown in Example 3, the solution containing the tungsten-lithium compound is sprayed while rotating the heating plate (heated medium). May be. Further, the drying in step S2 may be performed in two stages. For example, after performing the above-described spray drying, the drying may be further performed under different conditions.

[タングステン酸リチウムの製造装置]
例えば、上記の乾燥は、実施形態に係るタングステン酸リチウムの製造装置を用いて容易に行うことができる。図3は、実施形態に係るタングステン酸リチウムの製造装置を示す概念図である。
[Production equipment for lithium tungstate]
For example, the above drying can be easily performed using the lithium tungstate manufacturing apparatus according to the embodiment. FIG. 3 is a conceptual diagram showing a lithium tungstate manufacturing apparatus according to the embodiment.

タングステン酸リチウムの製造装置AP(以下、「製造装置AP」」ともいう。)は、タングステン−リチウム化合物を含む溶液L(以下、「溶液L」ともいう。)を噴霧する噴霧部10と、噴霧部10により噴霧された溶液Lを乾燥する加熱部11と、回収部12と、を備える。   The lithium tungstate production apparatus AP (hereinafter also referred to as “production apparatus AP”) includes a spray unit 10 that sprays a solution L (hereinafter also referred to as “solution L”) containing a tungsten-lithium compound, and a spray. The heating part 11 which dries the solution L sprayed by the part 10 and the collection | recovery part 12 are provided.

加熱部11は、噴霧部10により噴霧された溶液Lが接触し乾燥する媒体Mを備える。加熱部11は、媒体Mを内部に収容する。媒体Mは、例えば、空気や不活性ガス等の気体である。噴霧部10は、例えば、ノズルあるいはディスク(遠心ディスク、ロータリアトマイザ)である。噴霧部10は、例えば、1流体ノズル、2流体ノズル、遠心噴霧ノズルである。噴霧部10は、溶液Lを所定の大きさに分割(微粒化)して、加熱部11内の媒体Mに噴霧する。噴霧部10には、溶液Lが、ポンプ(図示せず)などにより供給される。   The heating unit 11 includes a medium M on which the solution L sprayed by the spraying unit 10 comes into contact and is dried. The heating unit 11 accommodates the medium M inside. The medium M is, for example, a gas such as air or an inert gas. The spray unit 10 is, for example, a nozzle or a disk (a centrifugal disk or a rotary atomizer). The spray unit 10 is, for example, a one-fluid nozzle, a two-fluid nozzle, or a centrifugal spray nozzle. The spray unit 10 divides the solution L into a predetermined size (atomization) and sprays the solution L on the medium M in the heating unit 11. The solution L is supplied to the spray unit 10 by a pump (not shown) or the like.

加熱部11は、媒体Mを加熱する加熱装置13を備える。加熱部11は、加熱装置13により媒体Mを加熱して、加熱部11の内部に供給する。加熱部11内の媒体Mは、例えば、120℃以上250℃以下の範囲の温度に保持される。媒体Mの温度が上記範囲である場合、溶液Lの水分率を容易に1.5%以下となるように乾燥させることができる。例えば、加熱部11は、コンプレッサ(図示せず)などにより、加熱部11の内部に加熱した媒体Mを供給することにより、噴霧部10により噴霧された溶液Lと接触させる。加熱部11は、媒体Mが噴霧部10により噴霧された溶液Lが接触した状態において媒体Mを80℃以上に保持し、且つ溶液Lを、媒体Mに接触してから10分以内に水分率1.5%以下となるように乾燥させる。すなわち、加熱部11は、噴霧部10により噴霧された溶液Lを、80℃以上、10分以内に水分率1.5%以下に乾燥させる。これにより、溶液Lが乾燥しタングステン酸リチウムが製造される。   The heating unit 11 includes a heating device 13 that heats the medium M. The heating unit 11 heats the medium M by the heating device 13 and supplies the medium M to the inside of the heating unit 11. The medium M in the heating unit 11 is maintained at a temperature in the range of 120 ° C. or more and 250 ° C. or less, for example. When the temperature of the medium M is in the above range, the water content of the solution L can be easily dried to be 1.5% or less. For example, the heating unit 11 is brought into contact with the solution L sprayed by the spraying unit 10 by supplying the heated medium M into the heating unit 11 by a compressor (not shown) or the like. The heating unit 11 maintains the medium M at 80 ° C. or higher in a state where the solution M sprayed by the spray unit 10 is in contact with the medium M, and the water content is within 10 minutes after the solution L is contacted with the medium M. Dry to 1.5% or less. That is, the heating unit 11 dries the solution L sprayed by the spraying unit 10 to a moisture content of 1.5% or less within 80 minutes and within 10 minutes. Thereby, the solution L dries and lithium tungstate is manufactured.

製造されたタングステン酸リチウムは、例えば、加熱した媒体Mの排気とともに回収部12に回収される。なお、気体は、特に制限されないが、用いる媒体Mの水分量が多いとタングステン酸リチウムの水和物の生成割合が増加するため、不活性ガスもしくは8g/kg以下に除湿された空気を用いるのが望ましい。   The manufactured lithium tungstate is recovered in the recovery unit 12 together with the exhaust of the heated medium M, for example. The gas is not particularly limited, but when the amount of water in the medium M to be used is large, the production rate of lithium tungstate hydrate is increased. Therefore, inert gas or air dehumidified to 8 g / kg or less is used. Is desirable.

以上のように、本実施形態のタングステン酸リチウムの製造装置APは、噴霧部10により所定の大きさに微細化して噴霧されたタングステン−リチウム化合物を含む溶液Lを、加熱した媒体Mに接触させ、80度以上、10分以内に1.5%以下に乾燥した状態、すなわち、水和物の生成を抑制して、無水物の含有量が高いタングステン酸リチウムを簡単かつ短時間で製造することができる。本実施形態のタングステン酸リチウムの製造装置は、上記の特性を有するので、上記した本実施形態の製造方法に好適に用いることができる。   As described above, the lithium tungstate production apparatus AP according to the present embodiment brings the solution L containing the tungsten-lithium compound sprayed by being atomized into a predetermined size by the spray unit 10 into contact with the heated medium M. , In a state where it is dried to 80% or more and 1.5% or less within 10 minutes, that is, the production of hydrate is suppressed, and lithium tungstate with a high content of anhydride is produced easily and in a short time. Can do. Since the lithium tungstate manufacturing apparatus of the present embodiment has the above characteristics, it can be suitably used for the manufacturing method of the present embodiment described above.

なお、上記した加熱部11は、加熱した気体を噴霧部10のノズルに供給しなくてもよい。例えば、加熱部11は、加熱した気体を、加熱部11の内部に供給してもよい。なお、上記の例では、加熱部11が加熱する媒体Mを気体である例を説明したが、媒体Mは気体でなくてもよい。例えば、媒体Mは金属などで形成される部材(例、実施例3のディスク)でもよい。   Note that the heating unit 11 described above may not supply the heated gas to the nozzle of the spray unit 10. For example, the heating unit 11 may supply heated gas to the inside of the heating unit 11. In the above example, the example in which the medium M heated by the heating unit 11 is a gas has been described. However, the medium M may not be a gas. For example, the medium M may be a member formed of metal or the like (for example, the disk of Example 3).

[正極材料]
以下、本実施形態に係る非水系電解質二次電池用正極材料(以下、単に「正極材料」という。)について説明する。本実施形態に係る正極材料は、上記した実施形態に係るタングステン酸リチウムを含む。
[Positive electrode material]
Hereinafter, the positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present embodiment (hereinafter simply referred to as “positive electrode material”) will be described. The positive electrode material according to the present embodiment includes the lithium tungstate according to the above-described embodiment.

例えば、タングステン酸リチウムは、チウムイオン伝導性が高く、リチウムイオンの移動を促す効果があるため、特許文献2、特許文献3などに記載されるような、従来公知の正極活物質の表面に付着させることにより、正極において、電解液との界面でLiの伝導パスを形成して、充放電容量を維持しながら、正極活物質の反応抵抗が低減され、その結果非水系電解質二次電池の出力特性を向上させることができる。   For example, since lithium tungstate has high conductivity of thium ions and has an effect of promoting the movement of lithium ions, it is attached to the surface of a conventionally known positive electrode active material as described in Patent Document 2, Patent Document 3, and the like. Thus, in the positive electrode, a Li conduction path is formed at the interface with the electrolytic solution, and the reaction resistance of the positive electrode active material is reduced while maintaining the charge / discharge capacity. As a result, the output characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery Can be improved.

正極活物質としては、特に限定されず、例えば、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト系複合酸化物、リチウムマンガン系複合酸化物、リチウムニッケルコバルトマンガン系複合酸化物などを用いることができる。また、これら以外の一般的に使用されるリチウム二次電池用正極活物質を用いることができる。   It does not specifically limit as a positive electrode active material, For example, lithium nickel complex oxide, lithium cobalt complex oxide, lithium manganese complex oxide, lithium nickel cobalt manganese complex oxide, etc. can be used. Moreover, the positive electrode active material for lithium secondary batteries generally used other than these can be used.

以下、タングステン酸リチウムを粒子表面に有する正極活物質の製造方法の一例について、正極活物質としてリチウムニッケル複合酸化物粉末を用いた場合について、説明する。
(混合工程)
まず、上記の本実施形態のタングステン酸リチウムを、母材として用いるリチウムニッケル複合酸化物粉末及び水と混合し、リチウムニッケル複合酸化物粉末中にタングステン酸リチウムを分散させたタングステン酸リチウム混合物(以下、「LWO混合物」ともいう。)を得る。
Hereinafter, an example of a method for producing a positive electrode active material having lithium tungstate on the particle surface will be described in the case of using lithium nickel composite oxide powder as the positive electrode active material.
(Mixing process)
First, the lithium tungstate according to the present embodiment is mixed with lithium nickel composite oxide powder and water used as a base material, and lithium tungstate is dispersed in the lithium nickel composite oxide powder (hereinafter referred to as “tungsten lithium mixture”). , Also referred to as “LWO mixture”).

水が存在する状態でタングステン酸リチウムをリチウムニッケル複合酸化物粉末と混合する、すなわち、水を含んだLWO混合物を得ることで、後工程の熱処理時における加熱により、タングステン酸リチウムが水に溶解してリチウムニッケル複合酸化物粉末の一次粒子表面にタングステンを均一に分散させることができる。   Lithium tungstate is mixed with lithium nickel composite oxide powder in the presence of water, that is, by obtaining an LWO mixture containing water, lithium tungstate is dissolved in water by heating during heat treatment in the subsequent step. Thus, tungsten can be uniformly dispersed on the surface of the primary particles of the lithium nickel composite oxide powder.

上記の混合工程においては、水が存在する状態でタングステン酸リチウムが混合されればよく、タングステン酸リチウムのリチウムニッケル複合酸化物粉末への混合は、スラリー状態で混合する、もしくはスラリーとした後に固液分離した状態で混合する、少量の水とともに混合するなど、リチウムニッケル複合酸化物粉末が水を含んだ粉末状態での混合のいずれでも可能である。また、リチウムニッケル複合酸化物粉末を水洗した後、固液分離して、水分を少量含む状態で、タングステン酸リチウムを混合してもよい。上述した本実施形態の製造方法により得られたタングステン酸リチウムは、粉体特性が良好で、分散性が高いため、少量の水分量でも、正極活物質と十分に混合することができる。   In the above mixing step, it is sufficient that lithium tungstate is mixed in the presence of water, and mixing of lithium tungstate to the lithium nickel composite oxide powder is performed in a slurry state or after being made into a slurry and solidified. Mixing in a powder state in which the lithium nickel composite oxide powder contains water, such as mixing in a liquid-separated state or mixing with a small amount of water, is possible. Further, after washing the lithium nickel composite oxide powder with water, it may be solid-liquid separated and mixed with lithium tungstate in a state containing a small amount of moisture. Since the lithium tungstate obtained by the manufacturing method of the present embodiment described above has good powder characteristics and high dispersibility, it can be sufficiently mixed with the positive electrode active material even with a small amount of water.

混合工程に用いられるタングテン酸リチウムは、水分を含んだ粉末状態で混合する場合は、LiWO、Li、LiWOなどの無水物が好ましく用いられ、20〜30℃程度でも水への溶解度をもつLiWO、LiWOなどの無水物を含むことがより好ましい。上述した本実施形態の製造方法により得られたタングステン酸リチウムは、水に溶けやすく、分散性が高いため、効率よく、より均一に分散した状態とすることができる。また、本実施形態のタングステン酸リチウムの製造方法を用いることにより、無水物を好適な割合で含むタングステン酸リチウムを容易に得ることができる。 Lithium tangtenate used in the mixing step is preferably an anhydride such as Li 2 WO 4 , Li 6 W 2 O 9 , Li 4 WO 5 when mixed in a powder state containing moisture. It is more preferable that an anhydride such as Li 2 WO 4 or Li 4 WO 5 having solubility in water even at about 0 ° C. is included. Since the lithium tungstate obtained by the manufacturing method of this embodiment described above is easily dissolved in water and has high dispersibility, it can be efficiently and more uniformly dispersed. Further, by using the method for producing lithium tungstate according to the present embodiment, lithium tungstate containing an appropriate amount of anhydride can be easily obtained.

LWO混合物中のタングテン酸リチウムに含まれるタングステン量は、混合するリチウムニッケル複合酸化物粉末に含まれるニッケル、コバルトおよびMの原子数の合計(Me)に対して、0.01〜3.0原子%となるように調整することが好ましい。   The amount of tungsten contained in lithium tangtenate in the LWO mixture is 0.01 to 3.0 atoms with respect to the total number (Me) of nickel, cobalt and M atoms contained in the mixed lithium nickel composite oxide powder. It is preferable to adjust so that it may become%.

このような混合においては、一般的な混合機を用いることができ、例えば、シェーカーミキサーやレーディゲミキサー、ジュリアミキサー、Vブレンダーなどを用いてリチウムニッケル複合酸化物の形骸が破壊されない程度で十分に混合してやればよい。   In such mixing, a general mixer can be used. For example, it is sufficient that the shape of the lithium nickel composite oxide is not destroyed by using a shaker mixer, a Laedige mixer, a Julia mixer, a V blender, or the like. You can mix it.

(乾燥工程)
次いで、上記の混合工程により得られたLWO混合物を、乾燥して、リチウムニッケル複合酸化物粉末の一次粒子表面にタングステン酸リチウムが付着した正極材料を得る。乾燥をすることにより、リチウムニッケル複合酸化物の一次粒子表面に、WおよびLiを含む化合物を有する非水系電解質二次電池用正極活物質が得られる。
(Drying process)
Next, the LWO mixture obtained by the above mixing step is dried to obtain a positive electrode material in which lithium tungstate adheres to the primary particle surface of the lithium nickel composite oxide powder. By drying, a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery having a compound containing W and Li on the primary particle surface of the lithium nickel composite oxide is obtained.

乾燥温度は、例えば、50℃以上250℃以下で行うことができ、好ましくは80℃以上200℃以下、より好ましくは100℃以上180℃以下で行うことができる。また、乾燥時間は、例えば、30分以内で行うことができ、好ましくは10分以内、より好ましくは1分以内行うこと好ましい。   The drying temperature can be, for example, 50 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, preferably 80 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or higher and 180 ° C. or lower. The drying time can be performed, for example, within 30 minutes, preferably within 10 minutes, and more preferably within 1 minute.

[非水系電解質二次電池]
本実施形態の非水系電解質二次電池(以下、「二次電池」ともいう。)は、上述の本実施形態に係る正極活物質を正極に用いる。以下、本実施形態の二次電池の一例について、構成要素ごとにそれぞれ説明する。本実施形態の二次電池は、正極、負極及び非水電解液を含み、一般のリチウムイオン二次電池と同様の構成要素から構成される。なお、以下で説明する実施形態は例示に過ぎず、非水系電解質二次電池は、下記実施形態をはじめとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。また、二次電池は、その用途を特に限定するものではない。
[Nonaqueous electrolyte secondary battery]
The non-aqueous electrolyte secondary battery (hereinafter also referred to as “secondary battery”) of the present embodiment uses the positive electrode active material according to the above-described present embodiment for the positive electrode. Hereinafter, an example of the secondary battery of the present embodiment will be described for each component. The secondary battery of the present embodiment includes a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte, and includes the same components as a general lithium ion secondary battery. The embodiment described below is merely an example, and the nonaqueous electrolyte secondary battery may be implemented in various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art, including the following embodiment. it can. Further, the use of the secondary battery is not particularly limited.

(正極)
上記の本実施形態に係る正極活物質を用いて、二次電池の正極を作製する。以下に正極の製造方法の一例を説明する。まず、上記の正極活物質(粉末状)、導電材および結着剤(バインダー)を混合し、さらに必要に応じて活性炭や、粘度調整などの目的の溶剤を添加し、これを混練して正極合材ペーストを作製する。
(Positive electrode)
A positive electrode of a secondary battery is produced using the positive electrode active material according to the present embodiment. Below, an example of the manufacturing method of a positive electrode is demonstrated. First, the positive electrode active material (powder), the conductive material, and the binder (binder) are mixed, and if necessary, activated carbon or a solvent for viscosity adjustment is added, and this is kneaded to obtain a positive electrode. A composite paste is prepared.

正極合材中のそれぞれの材料の混合比は、リチウム二次電池の性能を決定する要素となるため、用途に応じて、調整することができる。材料の混合比は、公知のリチウム二次電池の正極と同様とすることができ、例えば、溶剤を除いた正極合材の固形分の全質量を100質量%とした場合、正極活物質を60〜95質量%、導電材を1〜20質量%、結着剤を1〜20質量%含有することができる。   Since the mixing ratio of each material in the positive electrode mixture is an element that determines the performance of the lithium secondary battery, it can be adjusted according to the application. The mixing ratio of the materials can be the same as that of the positive electrode of a known lithium secondary battery. For example, when the total mass of the solid content of the positive electrode mixture excluding the solvent is 100% by mass, the positive electrode active material is 60%. -95 mass%, 1-20 mass% of electrically conductive materials, and 1-20 mass% of binders can be contained.

得られた正極合材ペーストを、例えば、アルミニウム箔製の集電体の表面に塗布し、乾燥して溶剤を飛散させ、シート状の正極が作製される。必要に応じ、電極密度を高めるべくロールプレス等により加圧することもある。このようにして得られたシート状の正極は、目的とする電池に応じて適当な大きさに裁断等し、電池の作製に供することができる。ただし、正極の作製方法は、前記例示のものに限られることなく、他の方法に依ってもよい。   The obtained positive electrode mixture paste is applied to, for example, the surface of a current collector made of aluminum foil, and dried to disperse the solvent, thereby producing a sheet-like positive electrode. If necessary, pressurization may be performed by a roll press or the like to increase the electrode density. The sheet-like positive electrode thus obtained can be cut into an appropriate size according to the target battery and used for battery production. However, the manufacturing method of the positive electrode is not limited to the above-described examples, and may depend on other methods.

導電材としては、例えば、黒鉛(天然黒鉛、人造黒鉛および膨張黒鉛など)や、アセチレンブラックやケッチェンブラックなどのカーボンブラック系材料などを用いることができる。   Examples of the conductive material that can be used include graphite (natural graphite, artificial graphite, expanded graphite, and the like), carbon black materials such as acetylene black and ketjen black, and the like.

結着剤(バインダー)としては、活物質粒子をつなぎ止める役割を果たすもので、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ素ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、スチレンブタジエン、セルロース系樹脂およびポリアクリル酸などを用いることができる。   As the binder (binder), it plays the role of holding the active material particles. For example, polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), fluoro rubber, ethylene propylene diene rubber, styrene butadiene, cellulose series Resins and polyacrylic acid can be used.

必要に応じ、正極活物質、導電材および活性炭を分散させて、結着剤を溶解する溶剤を正極合材に添加する。溶剤としては、具体的には、N−メチル−2−ピロリドンなどの有機溶剤を用いることができる。また、正極合材には、電気二重層容量を増加させるために、活性炭を添加することができる。   If necessary, a positive electrode active material, a conductive material, and activated carbon are dispersed, and a solvent that dissolves the binder is added to the positive electrode mixture. Specifically, an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone can be used as the solvent. Activated carbon can be added to the positive electrode mixture in order to increase the electric double layer capacity.

(負極)
負極は、金属リチウム、リチウム合金等を用いることができる。また、負極は、リチウムイオンを吸蔵・脱離できる負極活物質に結着剤を混合し、適当な溶剤を加えてペースト状にした負極合剤を、銅等の金属箔集電体の表面に塗布、乾燥し、必要に応じて電極密度を高めるべく圧縮して形成したものを用いてもよい。
(Negative electrode)
For the negative electrode, metallic lithium, a lithium alloy, or the like can be used. The negative electrode is prepared by mixing a negative electrode active material capable of occluding and desorbing lithium ions with a binder and adding a suitable solvent to form a paste on the surface of a metal foil current collector such as copper. You may use what was formed by compressing in order to apply | coat, dry and to raise an electrode density as needed.

負極活物質としては、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛およびフェノール樹脂などの有機化合物焼成体、およびコークスなどの炭素物質の粉状体を用いることができる。この場合、負極結着剤としては、正極同様、PVDFなどの含フッ素樹脂を用いることができ、これらの活物質および結着剤を分散させる溶剤としては、N−メチル−2−ピロリドンなどの有機溶剤を用いることができる。   As the negative electrode active material, for example, organic compound fired bodies such as natural graphite, artificial graphite and phenol resin, and powdery bodies of carbon materials such as coke can be used. In this case, a fluorine-containing resin such as PVDF can be used as the negative electrode binder, as in the case of the positive electrode, and an organic material such as N-methyl-2-pyrrolidone can be used as a solvent for dispersing these active materials and the binder. A solvent can be used.

(セパレータ)
正極と負極との間には、セパレータを挟み込んで配置する。セパレータは、正極と負極とを分離し、電解質を保持するものであり、公知のものを用いることができ、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどの薄い膜で、微少な孔を多数有する膜を用いることができる。
(Separator)
A separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode. The separator separates the positive electrode and the negative electrode and holds the electrolyte, and a known one can be used. For example, a thin film such as polyethylene or polypropylene and a film having a large number of minute holes can be used. it can.

(非水系電解液)
非水系電解液は、支持塩としてのリチウム塩を有機溶媒に溶解したものである。有機溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネートおよびトリフルオロプロピレンカーボネートなどの環状カーボネート、また、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネートおよびジプロピルカーボネートなどの鎖状カーボネート、さらに、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフランおよびジメトキシエタンなどのエーテル化合物、エチルメチルスルホンやブタンスルトンなどの硫黄化合物、リン酸トリエチルやリン酸トリオクチルなどのリン化合物などから選ばれる1種を単独、又は2種以上を混合して用いることができる。
(Non-aqueous electrolyte)
The nonaqueous electrolytic solution is obtained by dissolving a lithium salt as a supporting salt in an organic solvent. Examples of the organic solvent include cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate and trifluoropropylene carbonate, chain carbonates such as diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethylmethyl carbonate and dipropyl carbonate, tetrahydrofuran, 2- Use one kind selected from ether compounds such as methyltetrahydrofuran and dimethoxyethane, sulfur compounds such as ethyl methyl sulfone and butane sultone, phosphorus compounds such as triethyl phosphate and trioctyl phosphate, or a mixture of two or more. Can do.

支持塩としては、LiPF、LiBF、LiClO、LiAsF、LiN(CFSO、およびそれらの複合塩などを用いることができる。さらに、非水系電解液は、ラジカル捕捉剤、界面活性剤および難燃剤などを含んでいてもよい。 As the supporting salt, LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , and complex salts thereof can be used. Furthermore, the non-aqueous electrolyte solution may contain a radical scavenger, a surfactant, a flame retardant, and the like.

(二次電池の形状、構成)
以上のように説明してきた正極、負極、セパレータおよび非水系電解液で構成される本発明の非水系電解質二次電池は、円筒形や積層形など、種々の形状にすることができる。いずれの形状を採る場合であっても、正極および負極を、セパレータを介して積層させて電極体とし、得られた電極体に、非水系電解液を含浸させ、正極集電体と外部に通ずる正極端子との間、および、負極集電体と外部に通ずる負極端子との間を、集電用リードなどを用いて接続し、電池ケースに密閉して、非水系電解質二次電池を完成させる。
(Secondary battery shape and configuration)
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention composed of the positive electrode, the negative electrode, the separator and the non-aqueous electrolyte described above can have various shapes such as a cylindrical shape and a laminated shape. In any case, the positive electrode and the negative electrode are laminated via a separator to form an electrode body, and the obtained electrode body is impregnated with a non-aqueous electrolyte and communicated with the positive electrode current collector and the outside. Connect between the positive electrode terminal and between the negative electrode current collector and the negative electrode terminal leading to the outside using a current collecting lead, etc., and seal the battery case to complete the nonaqueous electrolyte secondary battery. .

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は実施例の内容に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited to the content of an Example.

(タングステン酸リチウムの評価方法)
タングステン酸リチウムの平均粒径はマイクロトラック・ベル社製粒度分布測定装置MT3300EXIIを用いて、レーザー回折散乱法における体積基準平均粒径D50を測定した。安息角はセイシン企業社製マルチテスターMT−1000を用いて注入法により測定した。水分率の測定は大気乾燥機内で、105℃で2hr乾燥させた前後の質量の差から算出した。また、PANalytical社製X線回折装置X’Pert PROにより、CuKα線を用いて粉末X線回折測定を行い、タングステン酸リチウムの結晶構造解析を行った。またブルカー製熱質量分析計TG−DTA2020SRを用いて、空気中、昇温速度20℃/minで1100℃まで昇温させた時の質量変化からタングステン酸リチウムの水和物と無水物の質量比率を無水物/(無水物+水和物)として求めた。
(Evaluation method of lithium tungstate)
The average particle diameter of lithium tungstate was measured by using a particle size distribution measuring device MT3300EXII manufactured by Microtrac Bell Co., Ltd., and a volume-based average particle diameter D50 in the laser diffraction scattering method was measured. The angle of repose was measured by an injection method using a multi-tester MT-1000 manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd. The moisture content was calculated from the difference in mass before and after being dried at 105 ° C. for 2 hours in an air dryer. Moreover, the powder X-ray-diffraction measurement was performed using CuK (alpha) ray with the X-ray diffraction apparatus X'Pert PRO made from PANalytical, and the crystal structure analysis of the lithium tungstate was performed. Also, mass ratio of lithium tungstate hydrate and anhydride from mass change when heated to 1100 ° C. at a heating rate of 20 ° C./min in air using a Bruker thermal mass spectrometer TG-DTA2020SR Was determined as anhydride / (anhydride + hydrate).

(電池特性評価方法)
正極材料の電池特性評価は、図4に示す2032型コイン電池1(以下、コイン電池と称す)を作製し行った。図4に示すように、コイン電池1は、ケース2と、このケース2内に収容された電極3とから構成されている。ケース2は、中空かつ一端が開口された正極缶2aと、この正極缶2aの開口部に配置される負極缶2bとを有しており、負極缶2bを正極缶2aの開口部に配置すると、負極缶2bと正極缶2aとの間に電極3を収容する空間が形成されるように構成されている。電極3は、正極3a、セパレータ3cおよび負極3bとからなり、この順で並ぶように積層され、正極3aが正極缶2aの内面に接触し、負極3bが負極缶2bの内面に接するようにケース2に収容されている。
(Battery characteristics evaluation method)
The battery characteristics of the positive electrode material were evaluated by preparing a 2032 type coin battery 1 (hereinafter referred to as a coin battery) shown in FIG. As shown in FIG. 4, the coin battery 1 includes a case 2 and an electrode 3 accommodated in the case 2. The case 2 has a positive electrode can 2a that is hollow and open at one end, and a negative electrode can 2b that is disposed in the opening of the positive electrode can 2a. When the negative electrode can 2b is disposed in the opening of the positive electrode can 2a, A space for accommodating the electrode 3 is formed between the negative electrode can 2b and the positive electrode can 2a. The electrode 3 includes a positive electrode 3a, a separator 3c, and a negative electrode 3b, which are stacked in this order, and the case where the positive electrode 3a is in contact with the inner surface of the positive electrode can 2a and the negative electrode 3b is in contact with the inner surface of the negative electrode can 2b. 2 is housed.

なお、ケース2はガスケット2cを備えており、このガスケット2cによって、正極缶2aと負極缶2bが非接触の状態を維持するように固定されている。また、ガスケット2cは、正極缶2aと負極缶2bとの隙間を密封してケース2内と外部との間を気密液密に遮断する機能も有している。   The case 2 includes a gasket 2c, and the positive electrode can 2a and the negative electrode can 2b are fixed by the gasket 2c so as to maintain a non-contact state. Further, the gasket 2c also has a function of sealing a gap between the positive electrode can 2a and the negative electrode can 2b to block the inside and outside of the case 2 in an airtight and liquid tight manner.

具体的に、コイン電池1は、以下のようにして作製した。まず、正極材料52.5mg、アセチレンブラック15mg、およびポリテトラフッ化エチレン樹脂(PTFE)7.5mgを混合し、100MPaの圧力で直径11mm、厚さ100μmにプレス成型して正極3aとした。正極3aは真空乾燥機中120℃で12時間乾燥した。   Specifically, the coin battery 1 was produced as follows. First, 52.5 mg of a positive electrode material, 15 mg of acetylene black, and 7.5 mg of polytetrafluoroethylene resin (PTFE) were mixed, and press-molded to a diameter of 11 mm and a thickness of 100 μm at a pressure of 100 MPa to obtain a positive electrode 3a. The positive electrode 3a was dried in a vacuum dryer at 120 ° C. for 12 hours.

負極3bには、平均粒径20μmの黒鉛粉末9gとポリフッ化ビニリデン1gを混合したものを銅箔に塗布、乾燥した後、直径14mmの円盤状に打ち抜いた負極シートを用いた。   As the negative electrode 3b, a negative electrode sheet obtained by applying a mixture of 9 g of graphite powder having an average particle diameter of 20 μm and 1 g of polyvinylidene fluoride to a copper foil, drying it, and then punching it into a disk shape having a diameter of 14 mm was used.

セパレータ3cには膜厚25μmのポリエチレン多孔膜を用いた。電解液には、濃度1MのLiClOを支持電解質として含む、エチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)の等量混合液(富山薬品工業株式会社製)を用いた。 As the separator 3c, a polyethylene porous film having a film thickness of 25 μm was used. As the electrolytic solution, an equivalent mixed solution (manufactured by Toyama Pharmaceutical Co., Ltd.) containing ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) containing LiClO 4 having a concentration of 1 M as a supporting electrolyte was used.

正極3aと、負極3b、セパレータ3cおよび電解液とを用いて、コイン型電池1を、露点が−80℃以下に管理されたAr雰囲気のグローブボックス内で作製した。   Using the positive electrode 3a, the negative electrode 3b, the separator 3c, and the electrolytic solution, the coin-type battery 1 was produced in a glove box in an Ar atmosphere in which the dew point was controlled to −80 ° C. or less.

製造したコイン型電池1の性能を示す初期放電容量、正極反応抵抗は、以下に示す方法により評価した。   The initial discharge capacity and the positive electrode reaction resistance showing the performance of the manufactured coin-type battery 1 were evaluated by the following methods.

初期放電容量は、コイン型電池を作製してから24時間程度放置しコンディショニング処理を行い、開回路電圧OCV(Open Circuit Voltage)が安定した後、正極に対する電流密度を0.1mA/cmとしてカットオフ電圧4.3Vまで充電し、1時間の休止後、カットオフ電圧3.0Vまで放電したときの放電容量を測定し、初期放電容量とした。 The initial discharge capacity was cut for about 24 hours after the coin-type battery was made, after the conditioning process was performed and the open circuit voltage OCV (Open Circuit Voltage) was stabilized, the current density with respect to the positive electrode was set to 0.1 mA / cm 2. The battery was charged to an off voltage of 4.3 V, and after a pause of 1 hour, the discharge capacity when discharged to a cutoff voltage of 3.0 V was measured and used as the initial discharge capacity.

正極反応抵抗は、コイン型電池1を充電電位4.1Vで充電して、周波数応答アナライザおよびポテンショガルバノスタット(ソーラトロン製1255B)を使用して交流インピーダンス法により測定して図5に示すようなナイキストプロットを得た。このナイキストプロットから等価回路を用いたフィッティング計算を行い、正極反応抵抗の値を算出した。   The positive electrode reaction resistance is measured by the AC impedance method using a frequency response analyzer and a potentiogalvanostat (Solartron 1255B) after charging the coin-type battery 1 at a charging potential of 4.1 V, as shown in FIG. A plot was obtained. Fitting calculation using an equivalent circuit was performed from this Nyquist plot, and the value of the positive electrode reaction resistance was calculated.

[実施例1]
タングステン酸リチウムを混合する正極活物質には、ニッケル−コバルト−アルミニウム複合酸化物と水酸化リチウムを混合して焼成する公知技術で得られたリチウム金属複合酸化物粉末(組成式:Li1.06Ni0.76Co0.14Al0.10)を用いた。このリチウム金属複合酸化物粉末の平均粒径は11.0μm、その比表面積は0.9m/gであった。なお、組成はICP法により分析し、平均粒径はレーザー回折散乱法における体積基準平均粒径D50を用い、比表面積は窒素ガス吸着BET法を用いて評価した。
[Example 1]
The positive electrode active material mixed with lithium tungstate is a lithium metal composite oxide powder (composition formula: Li 1.06) obtained by a known technique of mixing and firing a nickel-cobalt-aluminum composite oxide and lithium hydroxide. Ni 0.76 Co 0.14 Al 0.10 O 2 ) was used. The lithium metal composite oxide powder had an average particle size of 11.0 μm and a specific surface area of 0.9 m 2 / g. The composition was analyzed by the ICP method, the average particle size was evaluated using the volume-based average particle size D50 in the laser diffraction scattering method, and the specific surface area was evaluated using the nitrogen gas adsorption BET method.

タングステン酸リチウムは、次のように合成した。6kgのイオン交換水を冷却ジャケット付きステンレス容器に入れ、水酸化リチウム一水和物(FMC社製、純度99.5%)2.17kgと酸化タングステン(日本無機化学株式会社製、純度99.5%)6.0kg(リチウムモル数:タングステンモル数=2:1)とを投入した後、液温をモニターして液温を25℃〜60℃に保った状態で、100rpmで60分撹拌して反応させ、タングステン−リチウム化合物の水溶液を得た。   Lithium tungstate was synthesized as follows. 6 kg of ion-exchanged water is put into a stainless steel container with a cooling jacket, and 2.17 kg of lithium hydroxide monohydrate (FMC, purity 99.5%) and tungsten oxide (Japan Inorganic Chemical Co., Ltd., purity 99.5) %) 6.0 kg (number of moles of lithium: number of moles of tungsten = 2: 1), and the liquid temperature was monitored and the liquid temperature was kept at 25 ° C. to 60 ° C. and stirred at 100 rpm for 60 minutes. To obtain an aqueous solution of a tungsten-lithium compound.

このタングステン−リチウム化合物水溶液を遠心噴霧式の噴霧乾燥機を用いて乾燥した。この噴霧乾燥機は、図2に示す本実施形態のタングステン酸リチウムの製造装置APに相当する噴霧ノズルは直径65mmのピンディスクタイプ遠心噴霧ノズルを使用し、回転数16000rpmで上記タングステン−リチウム化合物水溶液を流量20kg/hrで噴霧した。絶対湿度5g/kgの空気を風量を300Nm/hr、乾燥機入り口の温度(噴霧部10近傍)が200℃、乾燥機出口(回収部12近傍)の温度が120℃になるように温風温度を調整して乾燥させ、タングステン酸リチウム粉末を得た。なお、乾燥時間は、10分以内であった。 This aqueous solution of tungsten-lithium compound was dried using a centrifugal spray type spray dryer. This spray dryer uses a pin disk type centrifugal spray nozzle with a diameter of 65 mm as the spray nozzle corresponding to the lithium tungstate production apparatus AP of the present embodiment shown in FIG. 2, and the above tungsten-lithium compound aqueous solution at a rotational speed of 16000 rpm. Was sprayed at a flow rate of 20 kg / hr. Air with an absolute humidity of 5 g / kg, air flow of 300 Nm 3 / hr, warm air so that the temperature at the dryer inlet (near the spray unit 10) is 200 ° C., and the temperature at the dryer outlet (near the recovery unit 12) is 120 ° C. The temperature was adjusted and dried to obtain a lithium tungstate powder. The drying time was within 10 minutes.

得られたタングステン酸リチウムを大気中で105℃で2時間乾燥させ、その前後の質量から水分率を測定したところ0.6%であった。また、粉末X線回折装置により得られた回折パターンを図1に示す。この回折パターンは、報告されている菱面体結晶LiWOのパターンとほぼ一致し、他のタングステン酸リチウムの回折ピークは確認されなかった。水和物のピークが確認されなかったため、タングステン酸リチウム無水物の最大回折ピーク強度のタングステン酸リチウム水和物の最大回折ピーク強度に対する比は算出できなかった。また、熱質量分析計により求めたタングステン酸リチウムの無水物と水和物の存在比率は無水物/(無水物+水和物)=1.0、すなわちほぼ全量が無水物であった。 The obtained lithium tungstate was dried in air at 105 ° C. for 2 hours, and the moisture content was measured from the mass before and after that to be 0.6%. Moreover, the diffraction pattern obtained by the powder X-ray diffractometer is shown in FIG. This diffraction pattern almost coincided with the reported pattern of rhombohedral crystal Li 2 WO 4 , and other diffraction peaks of lithium tungstate were not confirmed. Since no hydrate peak was observed, the ratio of the maximum diffraction peak intensity of lithium tungstate anhydride to the maximum diffraction peak intensity of lithium tungstate hydrate could not be calculated. Moreover, the abundance ratio of the lithium tungstate anhydride and hydrate determined by a thermal mass spectrometer was anhydride / (anhydride + hydrate) = 1.0, that is, almost the entire amount was anhydrous.

リチウム金属複合酸化物粉末15gを水洗したのち吸引濾過して固液分離してから水分が残った状態で、作製したタングステン酸リチウム粉末0.19gを添加し、十分に混合した後真空乾燥し、リチウム金属複合酸化物粉末とタングステン酸リチウムの混合物を得て正極活物質とした。この際、タングステン酸リチウムは、リチウム金属複合酸化物粉末に残った水分により簡単に溶解した。この正極活物質中のタングステン含有量をICP法により分析したところ、ニッケル、コバルトおよびアルミの原子数の合計に対して0.50原子%であることが確認できた。   After 15 g of lithium metal composite oxide powder was washed with water and subjected to suction filtration and solid-liquid separation, moisture remained, 0.19 g of the prepared lithium tungstate powder was added, and after sufficient mixing, vacuum dried, A mixture of lithium metal composite oxide powder and lithium tungstate was obtained and used as a positive electrode active material. At this time, lithium tungstate was easily dissolved by moisture remaining in the lithium metal composite oxide powder. When the tungsten content in this positive electrode active material was analyzed by the ICP method, it was confirmed that it was 0.50 atomic% with respect to the total number of atoms of nickel, cobalt and aluminum.

得られた正極活物質の電池特性評価を前述の評価方法で行った。表1に実施例および比較例のタングステン酸リチウムの物性値と電池特性評価結果を示す。なお、各実施例および比較例の正極反応抵抗は実施例1で求められた正極反応抵抗を100とした時の相対値で表している。   Battery characteristics evaluation of the obtained positive electrode active material was performed by the above-described evaluation method. Table 1 shows physical property values and battery characteristic evaluation results of lithium tungstate of Examples and Comparative Examples. In addition, the positive electrode reaction resistance of each Example and a comparative example is represented by the relative value when the positive electrode reaction resistance calculated | required in Example 1 is set to 100.

[実施例2]
実施例1と同様の方法でタングステン−リチウム化合物の水溶液を得た。水溶液を遠心噴霧式の噴霧乾燥機を用いて乾燥した。ノズルは直径65mmのピンディスクタイプ遠心噴霧ノズルを使用し回転数16000rpm、上記タングステン酸リチウム水溶液を流量20kg/hrで噴霧した。送液配管の装置入口からノズルまでの時間を約3秒になるように送液パイプ径を調整した。絶対湿度5g/kgの空気を風量を300Nm/hr、乾燥機入り口の温度が150℃、乾燥機出口の温度が85℃になるように熱風温度を調整して乾燥させ、タングステン酸リチウム粉末を得た。なお、乾燥時間は、10分以内であった。実施例1と同様の方法でタングステン酸リチウムの物性評価と電池特性評価を行った。製造したタングステン酸リチウムは、粉末X線回折装置により得られた回折パターンが、報告されている菱面体結晶のLiWOのパターンとほぼ一致し、他のタングステン酸リチウムの回折ピークが確認されなかったことから、菱面体結晶のLiWOであることが確認された(図示せず)。
[Example 2]
An aqueous solution of a tungsten-lithium compound was obtained in the same manner as in Example 1. The aqueous solution was dried using a centrifugal spray type spray dryer. The nozzle used was a pin disk type centrifugal spray nozzle with a diameter of 65 mm, and the lithium tungstate aqueous solution was sprayed at a flow rate of 20 kg / hr with a rotation number of 16000 rpm. The diameter of the liquid feeding pipe was adjusted so that the time from the inlet of the liquid feeding pipe to the nozzle was about 3 seconds. Air with an absolute humidity of 5 g / kg is dried by adjusting the hot air temperature so that the air volume is 300 Nm 3 / hr, the dryer inlet temperature is 150 ° C., and the dryer outlet temperature is 85 ° C. Obtained. The drying time was within 10 minutes. Evaluation of physical properties and battery characteristics of lithium tungstate were performed in the same manner as in Example 1. In the manufactured lithium tungstate, the diffraction pattern obtained by the powder X-ray diffractometer almost coincides with the reported Li 2 WO 4 pattern of rhombohedral crystals, and diffraction peaks of other lithium tungstates were confirmed. Since it was not, it was confirmed that it is Li 2 WO 4 of rhombohedral crystal (not shown).

[実施例3]
実施例1と同様の方法でタングステン−リチウム化合物の水溶液を得た。水溶液を円錐型ノズルタイプの噴霧乾燥機を用いて乾燥した。ノズルは2流体ノズルを使用し、上記タングステン酸リチウム水溶液を吐出圧力0.6MPa、流量80NL/minのノズルエアーと40ml/minの送液量で噴霧した。絶対湿度5g/kgの空気を温風風量60Nm/hr、乾燥機入口の温度が150℃、乾燥機出口の温度が85℃になるように熱風温度を調整して乾燥させ、タングステン酸リチウム粉末を得た。なお、乾燥時間は、10分以内であった。実施例1と同様の方法でタングステン酸リチウムの物性評価と電池特性評価を行った。製造したタングステン酸リチウムは、粉末X線回折装置により得られた回折パターンが、報告されている菱面体結晶のLiWOのパターンとほぼ一致し、他のタングステン酸リチウムの回折ピークが確認されなかったことから、菱面体結晶のLiWOであることが確認された(図示せず)。
[Example 3]
An aqueous solution of a tungsten-lithium compound was obtained in the same manner as in Example 1. The aqueous solution was dried using a conical nozzle type spray dryer. As the nozzle, a two-fluid nozzle was used, and the lithium tungstate aqueous solution was sprayed at a discharge pressure of 0.6 MPa, a flow rate of 80 NL / min and a feed rate of 40 ml / min. Air with an absolute humidity of 5 g / kg is dried by adjusting the hot air temperature so that the hot air flow rate is 60 Nm 3 / hr, the dryer inlet temperature is 150 ° C., and the dryer outlet temperature is 85 ° C., and lithium tungstate powder Got. The drying time was within 10 minutes. Evaluation of physical properties and battery characteristics of lithium tungstate were performed in the same manner as in Example 1. In the manufactured lithium tungstate, the diffraction pattern obtained by the powder X-ray diffractometer almost coincides with the reported Li 2 WO 4 pattern of rhombohedral crystals, and diffraction peaks of other lithium tungstates were confirmed. Since it was not, it was confirmed that it is Li 2 WO 4 of rhombohedral crystal (not shown).

[実施例4]
実施例1と同様の方法でタングステン−リチウム化合物の水溶液を得た。水溶液を回転ディスクタイプのプレート式乾燥機を用いて乾燥した。ノズルは扇型1流体ノズルを使用し、上記タングステン酸リチウム水溶液を250ml/minの送液量で130℃に加熱した2rpmで回転するディスク表面にスプレーすることによりディスク上で乾燥させた。ディスク上のタングステン酸リチウムをスクレーパーで掻き取ることによりタングステン酸リチウム粉末を得た。なお、乾燥時間は、10分以内であった。
[Example 4]
An aqueous solution of a tungsten-lithium compound was obtained in the same manner as in Example 1. The aqueous solution was dried using a rotating disk type plate dryer. The nozzle was a fan-type 1-fluid nozzle, and was dried on the disk by spraying the lithium tungstate aqueous solution onto the disk surface rotating at 2 rpm heated to 130 ° C. at a liquid feed rate of 250 ml / min. A lithium tungstate powder was obtained by scraping off the lithium tungstate on the disk with a scraper. The drying time was within 10 minutes.

得られた生成物について、乾燥機で105℃大気中で2時間乾燥させその前後の質量から水分率を算出したところ1.3%の水分率であった。粉末X線回折装置により、CuKα線を用いてX線回折測定を行ったところ回折パターンは、報告されている菱面体結晶LiWOの回折パターンと、立方晶(LiWO(HO)の回折パターンの混合パターンであった。また、菱面体結晶LiWO(無水物)の最大回折ピーク強度は(LiWO(HO)(水和物)の最大回折ピーク強度の3.5倍であった。また、熱質量分析計により求めたタングステン酸リチウム無水物と水和物の存在比率は無水物/(無水物+水和物)=0.78であった。 About the obtained product, it dried in 105 degreeC air | atmosphere for 2 hours with the dryer, and when the moisture content was computed from the mass before and behind, it was 1.3% moisture content. When X-ray diffraction measurement was performed using a CuKα ray with a powder X-ray diffractometer, the diffraction pattern was the reported rhombohedral crystal Li 2 WO 4 diffraction pattern and cubic (Li 2 WO 4 ) 7 ( H 2 O) 4 diffraction pattern mixed pattern. The maximum diffraction peak intensity of rhombohedral crystal Li 2 WO 4 (anhydride) was 3.5 times the maximum diffraction peak intensity of (Li 2 WO 4 ) 7 (H 2 O) 4 (hydrate). . Moreover, the abundance ratio of lithium tungstate anhydride and hydrate determined by a thermal mass spectrometer was anhydride / (anhydride + hydrate) = 0.78.

[実施例5]
6kgのイオン交換水を冷却ジャケット付きステンレス容器に入れ、水酸化リチウム一水和物2.17kgと酸化タングステン6.0kg(リチウムモル量:タングステンモル量=2:1となるように)とを投入した後、液温を75℃に保った状態で、100rpmで60分撹拌して酸化タングステンと水酸化リチウムを反応させ、タングステン−リチウム化合物の水溶液を得た。
[Example 5]
Put 6 kg of ion-exchanged water in a stainless steel container with a cooling jacket, and add 2.17 kg of lithium hydroxide monohydrate and 6.0 kg of tungsten oxide (so that the molar amount of lithium: the molar amount of tungsten = 2: 1). Then, with the liquid temperature kept at 75 ° C., the mixture was stirred at 100 rpm for 60 minutes to react tungsten oxide and lithium hydroxide to obtain an aqueous solution of tungsten-lithium compound.

上記水溶液の液温を75℃に保った状態で、100rpmで撹拌しながら、遠心噴霧式の噴霧乾燥機を用いて乾燥した。ノズルは直径65mmのピンディスクタイプ遠心噴霧ノズルを使用し回転数16000rpm、上記タングステン−リチウム化合物水溶液を流量20kg/hrで噴霧した。温風風量を300Nm/hr、乾燥機入り口の温度が200℃乾燥機出口の温度が120℃になるように熱風温度を調整して乾燥させ、タングステン酸リチウム粉末を得た。実施例1〜4と同様の方法でタングステン酸リチウムの物性評価と電池評特性価を行った。製造したタングステン酸リチウムは、粉末X線回折装置により得られた回折パターンが、報告されている菱面体結晶LiWOの回折パターンと、立方晶の(LiWO(HO)の回折パターンの混合パターンであったことから、菱面体結晶のLiWOと立方晶の(LiWO(HO)との混合物あることが確認された(図示せず)。 While the temperature of the aqueous solution was kept at 75 ° C., the solution was dried using a centrifugal spray dryer while stirring at 100 rpm. The nozzle used was a pin disk type centrifugal spray nozzle with a diameter of 65 mm, and the tungsten-lithium compound aqueous solution was sprayed at a flow rate of 20 kg / hr. The hot air temperature was adjusted to 300 Nm 3 / hr, the temperature at the dryer inlet was 200 ° C., and the temperature at the dryer outlet was 120 ° C., and drying was performed to obtain lithium tungstate powder. Evaluation of physical properties and battery evaluation characteristics of lithium tungstate were performed in the same manner as in Examples 1 to 4. The produced lithium tungstate has a diffraction pattern obtained by a powder X-ray diffractometer, the reported diffraction pattern of rhombohedral crystal Li 2 WO 4 and cubic (Li 2 WO 4 ) 7 (H 2 O 4 ) It was confirmed that there was a mixture of rhombohedral crystal Li 2 WO 4 and cubic (Li 2 WO 4 ) 7 (H 2 O) 4 because it was a mixed pattern of 4 diffraction patterns (FIG. Not shown).

[実施例6]
実施例1と同様の方法でタングステン−リチウム化合物水溶液を得た。水溶液を遠心噴霧式の噴霧乾燥機を用いて乾燥した。ノズルは直径65mmのピンディスクタイプ遠心噴霧ノズルを使用し回転数16000rpm、上記タングステン−リチウム化合物水溶液を流量20kg/hrで噴霧した。温風風量を300Nm/hr、乾燥機入り口の温度が120℃乾燥機出口の温度が75℃になるように熱風温度を調整して乾燥させ、タングステン酸リチウム粉末を得た。実施例1と同様の方法でタングステン酸リチウムの物性評価と電池特性評価を行った。製造したタングステン酸リチウムは、粉末X線回折装置により得られた回折パターンが、報告されている菱面体結晶LiWOの回折パターンと、立方晶の(LiWO(HO)の回折パターンの混合パターンであったことから、菱面体結晶のLiWOと立方晶の(LiWO(HO)との混合物あることが確認された(図示せず)。
[Example 6]
A tungsten-lithium compound aqueous solution was obtained in the same manner as in Example 1. The aqueous solution was dried using a centrifugal spray type spray dryer. The nozzle used was a pin disk type centrifugal spray nozzle with a diameter of 65 mm, and the tungsten-lithium compound aqueous solution was sprayed at a flow rate of 20 kg / hr. The hot air temperature was adjusted to 300 Nm 3 / hr, the temperature at the dryer inlet was 120 ° C. and the temperature at the dryer outlet was 75 ° C., and drying was performed to obtain lithium tungstate powder. Evaluation of physical properties and battery characteristics of lithium tungstate were performed in the same manner as in Example 1. The produced lithium tungstate has a diffraction pattern obtained by a powder X-ray diffractometer, the reported diffraction pattern of rhombohedral crystal Li 2 WO 4 and cubic (Li 2 WO 4 ) 7 (H 2 O 4 ) It was confirmed that there was a mixture of rhombohedral crystal Li 2 WO 4 and cubic (Li 2 WO 4 ) 7 (H 2 O) 4 because it was a mixed pattern of 4 diffraction patterns (FIG. Not shown).

[実施例7]
リチウムモル量がタングステンモル量の2倍になるように、酸化タングステン100gと、水酸化リチウム一水和物LiOH・HO36.2gとをシェーカーミキサー装置(ウィリー・エ・バッコーフェン(WAB)社製TURBULA TypeT2C)入れた後、1gの水を添加したのち十分に混合して、酸化タングステンと水酸化リチウムを反応させ、タングステン酸リチウムのペーストを得た。上記タングステン酸リチウムを、大気乾燥機を用いて80℃で12hかけて乾燥させたのち、ハンマーミルを用いて粉砕することによりタングステン酸リチウム粉末を得た。実施例1と同様の方法でタングステン酸リチウムの物性評価と電池評価を行った。製造したタングステン酸リチウムは、粉末X線回折装置により得られた回折パターンが、報告されている立方晶の(LiWO(HO)の回折パターンの混合パターンであったことから立方晶の(LiWO(HO)であることが確認された(図示せず)。
[Example 7]
100 g of tungsten oxide and 36.2 g of lithium hydroxide monohydrate LiOH.H 2 O so that the molar amount of lithium is twice the molar amount of tungsten are made by a shaker mixer apparatus (manufactured by Willy et Bacofen (WAB)) After adding TURBULA Type T2C), 1 g of water was added and mixed well to react tungsten oxide and lithium hydroxide to obtain a lithium tungstate paste. The lithium tungstate was dried at 80 ° C. for 12 hours using an air dryer, and then pulverized using a hammer mill to obtain lithium tungstate powder. The physical property evaluation and battery evaluation of lithium tungstate were performed in the same manner as in Example 1. The produced lithium tungstate had a diffraction pattern obtained by a powder X-ray diffractometer, which was a mixed pattern of reported cubic (Li 2 WO 4 ) 7 (H 2 O) 4 diffraction patterns. To cubic cubic (Li 2 WO 4 ) 7 (H 2 O) 4 (not shown).

[比較例1]
実施例1のリチウム金属複合酸化物粉末(組成式:Li1.06Ni0.76Co0.14Al0.10)を正極活物質として、タングステン酸リチウムを混合せずに実施例1と同様にコイン電池を作製し、電池特性評価を行った。
[Comparative Example 1]
The lithium metal composite oxide powder of Example 1 (composition formula: Li 1.06 Ni 0.76 Co 0.14 Al 0.10 O 2 ) was used as the positive electrode active material, and no lithium tungstate was mixed. A coin battery was prepared in the same manner as described above, and battery characteristics were evaluated.

[比較例2]
実施例3で作製したタングステン酸リチウムを、150Meshステンレス篩で篩別し、篩上を用いるタングステン酸リチウム粉末とした。得られたタングステン酸リチウムの平均粒径は105μmであった。実施例1〜4と同様の方法でタングステン酸リチウムの物性評価と電池特性評価を行った。
[Comparative Example 2]
The lithium tungstate produced in Example 3 was sieved with a 150 Mesh stainless steel sieve to obtain a lithium tungstate powder using the sieve top. The average particle diameter of the obtained lithium tungstate was 105 μm. Evaluation of physical properties and battery characteristics of lithium tungstate were performed in the same manner as in Examples 1 to 4.

[比較例3]
実施例3で作製したタングステン酸リチウムを、ジェットミルで粉砕して、タングステン酸リチウム粉末を得た。得られたタングステン酸リチウムの平均粒径は4μmであった。実施例1〜4と同様の方法でタングステン酸リチウムの物性評価と電池特性評価を行った。
[Comparative Example 3]
The lithium tungstate produced in Example 3 was pulverized with a jet mill to obtain a lithium tungstate powder. The average particle diameter of the obtained lithium tungstate was 4 μm. Evaluation of physical properties and battery characteristics of lithium tungstate were performed in the same manner as in Examples 1 to 4.

[比較例4]
実施例1と同様の方法でタングステン−リチウム化合物水溶液を得た。水溶液を遠心噴霧式の噴霧乾燥機を用いて乾燥した。ノズルは直径65mmのピンディスクタイプ遠心噴霧ノズルを使用し回転数16000rpm、上記タングステン−リチウム化合物水溶液を流量20kg/hrで噴霧した。温風風量を300Nm/hr、乾燥機入り口の温度が120℃乾燥機出口の温度が60℃になるように熱風温度を調整して乾燥させ、タングステン酸リチウム粉末を得た。実施例1と同様の方法でタングステン酸リチウムの物性評価と電池特性評価を行った。製造したタングステン酸リチウムは、粉末X線回折装置により得られた回折パターンが、報告されている菱面体結晶LiWOの回折パターンと、立方晶の(LiWO(HO)の回折パターンの混合パターンであったことから、菱面体結晶のLiWOと立方晶の(LiWO(HO)との混合物あることが確認された(図6参照)。
[Comparative Example 4]
A tungsten-lithium compound aqueous solution was obtained in the same manner as in Example 1. The aqueous solution was dried using a centrifugal spray type spray dryer. The nozzle used was a pin disk type centrifugal spray nozzle with a diameter of 65 mm, and the tungsten-lithium compound aqueous solution was sprayed at a flow rate of 20 kg / hr. The hot air temperature was adjusted to 300 Nm 3 / hr, the temperature at the dryer inlet was 120 ° C. and the temperature at the dryer outlet was adjusted to 60 ° C., and drying was performed to obtain a lithium tungstate powder. Evaluation of physical properties and battery characteristics of lithium tungstate were performed in the same manner as in Example 1. The produced lithium tungstate has a diffraction pattern obtained by a powder X-ray diffractometer, the reported diffraction pattern of rhombohedral crystal Li 2 WO 4 and cubic (Li 2 WO 4 ) 7 (H 2 O 4 ) It was confirmed that there was a mixture of rhombohedral crystal Li 2 WO 4 and cubic (Li 2 WO 4 ) 7 (H 2 O) 4 because it was a mixed pattern of 4 diffraction patterns (FIG. 6).

実施例1〜7および比較例1〜4のタングステン酸リチウム物性値、および電池特性評価結果を表1に示す。なお、ハンドリングの容易さは、得られたタングステン酸リチウムの流動性が良く、ホッパー内で棚吊りや壁面への付着を起こさないことを基準とし、問題が生じた場合は×としている。また、無水物の最大回折ピーク強度/水和物の最大回折ピーク強度がN/Aと表記されているのは無水物あるいは水和物ピークが検出されず、測定不能であったことを示す。   Table 1 shows the lithium tungstate physical property values and battery characteristic evaluation results of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4. The ease of handling is based on the fact that the obtained lithium tungstate has good fluidity and does not cause shelf hanging or adhesion to the wall surface in the hopper, and is x when a problem occurs. Moreover, the fact that the maximum diffraction peak intensity of anhydride / the maximum diffraction peak intensity of hydrate is expressed as N / A indicates that no anhydride or hydrate peak was detected and measurement was impossible.

Figure 2018120831
Figure 2018120831

実施例1〜3で作製したタングステン酸リチウムはほぼ全量が無水物であり、実施例4も78%が無水物である。図1に示すように実施例1で得られたタングステン酸リチウムはLiWOであった。また同様に実施例2〜7で得られたタングステン酸リチウムもLiWOであった。また電池特性評価の結果では、これらのタングステン酸リチウムを含んだ正極活物質は、正極反応抵抗が低いものとなっており、優れた電池特性を示した。 Almost all of the lithium tungstate prepared in Examples 1 to 3 is anhydrous, and 78% of Example 4 is also anhydrous. As shown in FIG. 1, the lithium tungstate obtained in Example 1 was Li 2 WO 4 . Similarly, the lithium tungstate obtained in Examples 2 to 7 was also Li 2 WO 4 . In addition, as a result of battery characteristic evaluation, the positive electrode active material containing these lithium tungstates had a low positive electrode reaction resistance and exhibited excellent battery characteristics.

特に、添加したタングステン酸リチウム合成時の温度や水添加量の割合、また乾燥温度条件とも好ましい条件で実施した実施例1は、タングステン酸リチウムの特性が良好であり、それを含んだリチウムイオン二次電池用正極活物質についても一層好適なものとなっているため、放電容量、正極反応抵抗共に良好な電池特性値を示している。   In particular, Example 1, which was carried out under favorable conditions such as the temperature at the time of synthesis of the added lithium tungstate, the ratio of the amount of water added, and the drying temperature conditions, showed good characteristics of lithium tungstate, and lithium ion containing it. Since the secondary battery positive electrode active material is also more suitable, both the discharge capacity and the positive electrode reaction resistance show good battery characteristic values.

実施例2、3はタングステン酸リチウムの水分率がやや高いため実施例1には劣るが、放電容量、正極反応抵抗共に良好な電池特性値を示している。   Examples 2 and 3 are inferior to Example 1 because the lithium water content of lithium tungstate is slightly high, but show good battery characteristic values for both discharge capacity and positive electrode reaction resistance.

実施例4は無水物/(無水物+水和物)の値が実施例1〜3に比べやや低いため、放電容量がやや低く、正極反応抵抗がやや高いが、比較例1、2、4に比べて良好な電池特性値を示している。   In Example 4, since the value of anhydride / (anhydride + hydrate) is slightly lower than those in Examples 1 to 3, the discharge capacity is slightly low and the positive electrode reaction resistance is slightly high. The battery characteristic value is better than

実施例5はタングステン酸リチウムの無水物の割合が低い。それを含んだ正極活物質も水への溶解速度が遅いため母材を水洗した後混合したタングステン酸リチウムが正極材表面へ分散が不十分となり正極反応抵抗の値がやや大きいが、比較例1、2、4に比べて良好な電池特性値を示している。   Example 5 has a low proportion of lithium tungstate anhydride. Since the positive electrode active material containing it also has a slow dissolution rate in water, the lithium tungstate mixed after washing the base material with water is insufficiently dispersed on the surface of the positive electrode material, and the value of the positive electrode reaction resistance is slightly large. Comparative Example 1 The battery characteristic values are better than those of 2, 4 and 4.

実施例6はタングステン酸リチウムの乾燥温度より低い温度での乾燥であるために、タングステン酸リチウムの水分率が高い。そのため乾燥後に残留水分によりタングステン酸リチウムが固化する場合がある。そのため正極活物質とタングステン酸リチウムの混合時に正極活物質表面へ分散が不十分となり、正極反応抵抗の値が大きいが、比較例1、2、4に比べて良好な電池特性値を示している。   Since Example 6 is drying at a temperature lower than the drying temperature of lithium tungstate, the moisture content of lithium tungstate is high. Therefore, lithium tungstate may solidify due to residual moisture after drying. Therefore, when the positive electrode active material and lithium tungstate are mixed, the dispersion to the surface of the positive electrode active material becomes insufficient, and the value of the positive electrode reaction resistance is large. However, the battery characteristic values are better than those of Comparative Examples 1, 2, and 4. .

実施例7は混合工程における水の添加量が少ないため、乾燥時間も80℃12hrと長いため水和物の割合が高くなる。水への溶解速度が遅いため正極活物質を水洗した後、このタングステン酸リチウムを混合する場合、タングステン酸リチウムが正極材表面へ分散が不十分となり、無水物/(無水物+水和物)の値が実施例1〜3に比べ大幅に低くほとんどが水和物であるため、正極反応抵抗の値が大きく放電容量も低くなっているが、比較例1に比べて良好な電池特性値を示している。   In Example 7, since the addition amount of water in the mixing step is small, the drying time is as long as 80 ° C. and 12 hours, so that the proportion of hydrate is high. When the lithium tungstate is mixed after the positive electrode active material is washed with water because the dissolution rate in water is slow, the lithium tungstate becomes insufficiently dispersed on the surface of the positive electrode material, and anhydride / (anhydride + hydrate) Since the value of the positive electrode reaction resistance is large and the discharge capacity is low, since the value of the battery is much lower than those of Examples 1 to 3, most of them are hydrates. Show.

比較例1は正極活物質にタングステン酸リチウムが添加されてないため、反応抵抗が大幅に高い。   In Comparative Example 1, the reaction resistance is significantly high because no lithium tungstate is added to the positive electrode active material.

比較例2は本発明にかかるタングステン酸リチウムの粒子径が大きくタングステン酸リチウムの正極活物質表面への分散が不十分となり実施例と比較し十分な正極材抵抗の低減効果が得られていない。   In Comparative Example 2, the particle size of lithium tungstate according to the present invention is large, and the dispersion of lithium tungstate on the surface of the positive electrode active material becomes insufficient, and a sufficient effect of reducing the positive electrode material resistance is not obtained as compared with the example.

比較例3は高容量、低反応抵抗の電池特性が得られているが、タングステン酸リチウムの粒子径が小さく、安息角が大きい流動性の悪いタングステン酸リチウム粉末であるため、粉体のハンドリングが困難であり工業的利用は困難である。   In Comparative Example 3, battery characteristics of high capacity and low reaction resistance were obtained. However, since the lithium tungstate powder has a small particle diameter and a large angle of repose and poor fluidity, powder handling is not possible. It is difficult and industrial use is difficult.

比較例4は、実施例中のタングステン酸リチウムの乾燥温度より低い温度での乾燥であるために、タングステン酸リチウムの水分率が大幅に高い。そのため乾燥後に残留水分によりタングステン酸リチウムが固化する場合がある。そのため正極活物質とタングステン酸リチウムの混合時に正極活物質表面へ分散が不十分となり実施例と比較して十分な正極材抵抗の低減効果が得られていない。   Since the comparative example 4 is drying at a temperature lower than the drying temperature of the lithium tungstate in the examples, the moisture content of the lithium tungstate is significantly high. Therefore, lithium tungstate may solidify due to residual moisture after drying. Therefore, when the positive electrode active material and lithium tungstate are mixed, the dispersion on the surface of the positive electrode active material becomes insufficient, and a sufficient effect of reducing the positive electrode material resistance is not obtained as compared with the examples.

実施例1〜6では、無水物割合の大きなタングステン酸リチウムが得られており、これを混合した正極活物質を用いたリチウムイオン二次電池は、反応抵抗が低く、優れた電池特性を示すことが確認された。また、無水物割合が低い実施例7においても、反応抵抗が低く、優れた電池特性を示すことが確認された。   In Examples 1-6, lithium tungstate with a large proportion of anhydride was obtained, and lithium ion secondary batteries using a positive electrode active material mixed with these had low reaction resistance and excellent battery characteristics. Was confirmed. Also in Example 7 where the ratio of anhydride is low, it was confirmed that the reaction resistance was low and excellent battery characteristics were exhibited.

以上のように、本発明のタングステン酸リチウムは、リチウムイオン電池の正極材料の成分として有用な、無水物の割合が大きなタングステン酸リチウムであり、これを配合した正極材料を用いたリチウムイオン二次電池は高出力化が可能であることから、搭載スペースに制約を受ける電気自動車用電源やハイブリッド車用のリチウムイオン二次電池用正極材料に添加するに適している。   As described above, the lithium tungstate of the present invention is a lithium tungstate having a large proportion of anhydride, which is useful as a component of a positive electrode material of a lithium ion battery, and a lithium ion secondary using a positive electrode material containing the lithium tungstate. Since the output of the battery can be increased, the battery is suitable for addition to a positive electrode material for a lithium ion secondary battery for a power source for an electric vehicle or a hybrid vehicle that is restricted by a mounting space.

なお、本発明の技術範囲は、上述の実施形態などで説明した態様に限定されるものではない。上述の実施形態などで説明した要件の1つ以上は、省略されることがある。また、上述の実施形態などで説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態などで引用した全ての文献の開示を援用して本文の記載の一部とする。   The technical scope of the present invention is not limited to the aspects described in the above-described embodiments. One or more of the requirements described in the above embodiments and the like may be omitted. In addition, the requirements described in the above-described embodiments and the like can be combined as appropriate. In addition, as long as it is permitted by law, the disclosure of all documents cited in the above-described embodiments and the like is incorporated as a part of the description of the text.

1…コイン型電池
2…ケース
2a…正極缶
2b…負極缶
2c…ガスケット
3…電極
3a…正極
3b…負極
3c…セパレータ
AP…タングステン酸リチウム製造装置
L…タングステン−リチウム化合物を含む溶液
M…媒体(気体)
10…噴霧部
11…加熱部
12…回収部
13…加熱装置

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Coin type battery 2 ... Case 2a ... Positive electrode can 2b ... Negative electrode can 2c ... Gasket 3 ... Electrode 3a ... Positive electrode 3b ... Negative electrode 3c ... Separator AP ... Lithium tungstate manufacturing apparatus L ... Solution containing tungsten-lithium compound M ... Medium (gas)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Spraying part 11 ... Heating part 12 ... Collection | recovery part 13 ... Heating apparatus

Claims (16)

一般式:LiWO・(HO)(0.4≦a≦6、3≦b≦6、0≦n≦4)で表され、平均粒径が5μm以上100μm以下であり、安息角が30°以上60°以下である、非水系電解質二次電池用正極材料に用いられる、タングステン酸リチウム。 General formula: Li a WO b · (H 2 O) n (0.4 ≦ a ≦ 6, 3 ≦ b ≦ 6, 0 ≦ n ≦ 4), the average particle size is 5 μm or more and 100 μm or less, Lithium tungstate used for a positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery having an angle of repose of 30 ° to 60 °. 無水物と水和物の混合物または無水物であり、前記無水物の質量と前記水和物の質量の合計に対する、前記無水物の質量の比率(無水物/(無水物+水和物))が0.75以上1.0以下である、請求項1に記載のタングステン酸リチウム。   The ratio of the mass of the anhydride to the sum of the mass of the anhydride and the mass of the hydrate (anhydride / (anhydride + hydrate)) The lithium tungstate according to claim 1, wherein is 0.75 or more and 1.0 or less. 粉末X線回折装置によりCuKα線を用いてX線回折測定をした時、前記無水物の最大回折ピーク強度が、前記水和物の最大回折ピーク強度の3倍以上である、請求項1または請求項2に記載のタングステン酸リチウム。   The X-ray diffraction measurement using CuKα ray by a powder X-ray diffractometer, wherein the maximum diffraction peak intensity of the anhydride is at least 3 times the maximum diffraction peak intensity of the hydrate. Item 3. The lithium tungstate according to Item 2. 前記無水物が化学式:LiWOで表される、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のタングステン酸リチウム。 The lithium tungstate according to any one of claims 1 to 3, wherein the anhydride is represented by a chemical formula: Li 2 WO 4 . 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のタングステン酸リチウムの製造方法であって、
少なくとも1種のタングステン化合物と、水酸化リチウムおよび水酸化リチウム水和物の少なくとも1種と、溶媒とを混合し、タングステン−リチウム化合物を含む溶液を得ることと、得られたタングステン−リチウム化合物を含む溶液を乾燥することと、を含む、タングステン酸リチウムの製造方法。
A method for producing lithium tungstate according to any one of claims 1 to 4,
Mixing at least one tungsten compound, at least one of lithium hydroxide and lithium hydroxide hydrate, and a solvent to obtain a solution containing the tungsten-lithium compound, and obtaining the obtained tungsten-lithium compound Drying the solution containing, a method for producing lithium tungstate.
前記溶媒は、前記タングステン化合物の質量と酸化リチウムおよび水酸化リチウム水和物の少なくとも1種の質量との合計に対する、前記溶媒の質量の比率が0.7以上である、請求項5に記載のタングステン酸リチウムの製造方法。   The said solvent is the ratio of the mass of the said solvent with respect to the sum total of the mass of the said tungsten compound, and the mass of at least 1 sort (s) of lithium oxide and lithium hydroxide hydrate of 0.7 or more of Claim 5 A method for producing lithium tungstate. 前記タングステン−リチウム化合物を含む溶液を得る際、前記溶媒及び前記タングステン−リチウム化合物を含む溶液は、前記混合中から前記乾燥の前まで、温度が25℃以上60℃以下に制御される、請求項5または請求項6に記載のタングステン酸リチウムの製造方法。   When obtaining the solution containing the tungsten-lithium compound, the temperature of the solvent and the solution containing the tungsten-lithium compound is controlled between 25 ° C. and 60 ° C. during the mixing and before the drying. A method for producing lithium tungstate according to claim 5 or claim 6. 前記タングステン−リチウム化合物を含む溶液を乾燥する際、乾燥温度を80℃以上とし、乾燥時間10分以内に水分率1.5%以下に乾燥することを含む、請求項5から請求項7のいずれか一項に記載のタングステン酸リチウムの製造方法。   8. The method according to claim 5, wherein, when the solution containing the tungsten-lithium compound is dried, the drying temperature is set to 80 ° C. or more, and the moisture content is dried to 1.5% or less within 10 minutes. A method for producing lithium tungstate according to claim 1. 前記タングステン−リチウム化合物を含む溶液を乾燥する際、前記タングステン−リチウム化合物を含む溶液を加熱した媒体に接触させて乾燥させる、請求項5から請求項8のいずれか一項に記載に記載のタングステン酸リチウムの製造方法。   The tungsten according to any one of claims 5 to 8, wherein, when the solution containing the tungsten-lithium compound is dried, the solution containing the tungsten-lithium compound is dried by contacting with a heated medium. Method for producing lithium acid. 前記タングステン−リチウム化合物を含む溶液を乾燥する際、前記タングステン−リチウム化合物を含む溶液を噴霧乾燥により乾燥させることを含む、請求項5から請求項9のいずれか一項に記載のタングステン酸リチウムの製造方法。   The lithium tungstate according to any one of claims 5 to 9, comprising drying the solution containing the tungsten-lithium compound by spray drying when the solution containing the tungsten-lithium compound is dried. Production method. 前記タングステン化合物は、酸化タングステンおよびタングステン酸、タングステン酸塩の少なくとも1種である、請求項5から請求項10のいずれか一項に記載のタングステン酸リチウムの製造方法。   The method for producing lithium tungstate according to any one of claims 5 to 10, wherein the tungsten compound is at least one of tungsten oxide, tungstic acid, and tungstate. 前記溶媒は水である、請求項5から請求項11のいずれか一項に記載のタングステン酸リチウムの製造方法。   The method for producing lithium tungstate according to any one of claims 5 to 11, wherein the solvent is water. 請求項5に記載のタングステン−リチウム化合物を含む溶液の乾燥に用いる装置であって、
前記タングステン−リチウム化合物を含む溶液を噴霧する噴霧部と、
前記噴霧部により噴霧された前記タングステン−リチウム化合物の溶液を乾燥する加熱部と、を備える、タングステン酸リチウムの製造装置。
An apparatus used for drying a solution containing the tungsten-lithium compound according to claim 5,
A spray section for spraying a solution containing the tungsten-lithium compound;
An apparatus for producing lithium tungstate, comprising: a heating unit that dries the solution of the tungsten-lithium compound sprayed by the spraying unit.
前記加熱部は、前記噴霧部により噴霧された前記タングステン−リチウム化合物を含む溶液が接触し乾燥する媒体を備え、前記噴霧部により噴霧された前記タングステン−リチウム化合物を含む溶液が接触した状態において前記媒体を80度以上に保持し、且つ前記タングステン−リチウム化合物を含む溶液を、前記媒体に接触してから10分以内に1.5%以下にする、請求項13に記載のタングステン酸リチウムの製造装置。   The heating unit includes a medium that contacts and dries the solution containing the tungsten-lithium compound sprayed by the spraying unit, and the heating unit is in contact with the solution containing the tungsten-lithium compound sprayed by the spraying unit. The production of lithium tungstate according to claim 13, wherein the medium is maintained at 80 degrees or more and the solution containing the tungsten-lithium compound is reduced to 1.5% or less within 10 minutes after contact with the medium. apparatus. 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のタングステン酸リチウムを含む、非水系電解質二次電池用正極材料。   The positive electrode material for non-aqueous electrolyte secondary batteries containing the lithium tungstate as described in any one of Claims 1-4. 請求項15に記載の非水系電解質二次電池用正極活材料を含む、非水系電解質二次電池。

A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising the positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 15.

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