JP6981210B2 - Method for manufacturing lithium hydroxide pulverized powder - Google Patents

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Description

本発明は、水酸化リチウム粉砕粉の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing pulverized lithium hydroxide powder.

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非水系電解液二次電池の開発が強く望まれている。 In recent years, with the spread of portable electronic devices such as mobile phones and notebook personal computers, the development of a compact and lightweight non-aqueous electrolyte secondary battery having a high energy density is strongly desired.

また、モーター駆動用電源などの大型の電池として高出力の二次電池の開発が強く望まれている。 Further, it is strongly desired to develop a high output secondary battery as a large battery such as a power source for driving a motor.

このような要求を満たす二次電池として、リチウムイオン二次電池がある。リチウムイオン二次電池は、負極、正極、電解液などで構成され、負極および正極の活物質として、リチウムを脱離および挿入することが可能な材料が用いられている。 As a secondary battery satisfying such a requirement, there is a lithium ion secondary battery. The lithium ion secondary battery is composed of a negative electrode, a positive electrode, an electrolytic solution, and the like, and a material capable of desorbing and inserting lithium is used as an active material for the negative electrode and the positive electrode.

リチウムイオン二次電池については、現在研究開発が盛んに行われているところである。中でも、層状またはスピネル型のリチウム金属複合酸化物を正極材料に用いたリチウムイオン二次電池は、4V級の高い電圧が得られるため、高いエネルギー密度を有する電池として実用化が進んでいる。 Research and development of lithium-ion secondary batteries is currently underway. Among them, a lithium ion secondary battery using a layered or spinel type lithium metal composite oxide as a positive electrode material is being put into practical use as a battery having a high energy density because a high voltage of 4V class can be obtained.

係るリチウムイオン二次電池の正極材料として、現在、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)、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物(LiNi1/3Co1/3Mn1/3)、マンガンを用いたリチウムマンガン複合酸化物(LiMn)、リチウムニッケルマンガン複合酸化物(LiNi0.5Mn0.5)、リチウム過剰ニッケルコバルトマンガン複合酸化物(LiMnO-LiNiMnCo)などのリチウム複合酸化物が提案されている。 Currently, lithium cobalt composite oxide (LiCoO 2 ), which is relatively easy to synthesize, lithium nickel composite oxide (LiNiO 2 ) using nickel, which is cheaper than cobalt, and lithium as positive electrode materials for such lithium ion secondary batteries. Nickel Cobalt Manganese Composite Oxide (LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 ), Lithium Manganese Composite Oxide Using Manganese (LiMn 2 O 4 ), Lithium Nickel Manganese Composite Oxide (LiNi 0.5) Mn 0.5 O 2), lithium-rich nickel-cobalt-manganese composite oxide (Li 2 MnO 3 -LiNi X Mn y Co z O 2) lithium composite oxide such as have been proposed.

上述のリチウム複合酸化物の製造方法として、例えば特許文献1には、リチウム二次電池の正極板を構成するコバルト酸リチウム配向焼結板を製造するための、コバルト酸リチウム配向焼結板の製造方法であって、Co原料及びBiを含むグリーンシートを作製するグリーンシート作製工程と、
前記グリーンシート作製工程で得られた前記グリーンシートを、ビスマス源が添加されたビスマス雰囲気下において焼成することにより(h00)面がシート面と平行となるような配向性を有する配向焼成板を作製するグリーンシート焼成工程と、
前記グリーンシート焼成工程で得られた前記配向焼成板をリチウム源が共存するリチウム雰囲気下で焼成することによりLiCoOの(104)面が板面と平行となるような配向性を有するコバルト酸リチウム配向焼結板を作製するコバルト酸リチウム配向焼結板作製工程と、を含む、コバルト酸リチウム配向焼結板の製造方法が開示されている。
As a method for producing the above-mentioned lithium composite oxide, for example, Patent Document 1 describes the production of a lithium cobalt oxide oriented sintered plate for producing a lithium cobalt oxide oriented sintered plate constituting a positive electrode plate of a lithium secondary battery. The method is a green sheet manufacturing step of manufacturing a green sheet containing Co raw material and Bi 2 O 3.
By firing the green sheet obtained in the green sheet manufacturing step in a bismuth atmosphere to which a bismuth source is added, an oriented fired plate having an orientation such that the (h00) plane is parallel to the sheet plane is manufactured. Green sheet firing process and
Lithium cobalt oxide has an orientation such that the (104) plane of LiCoO 2 is parallel to the plate surface by firing the orientation firing plate obtained in the green sheet firing step in a lithium atmosphere in which a lithium source coexists. A method for manufacturing a lithium cobalt oxide oriented sintered plate including a step for producing a lithium cobalt oxide oriented sintered plate is disclosed.

また、例えば上述のリチウム複合酸化物の粒状体等を得る場合であれば、リチウム金属以外の成分を含有するリチウム複合酸化物前駆体と、水酸化リチウム等のリチウム化合物との混合物を焼成する方法が用いられている。 Further, for example, in the case of obtaining the above-mentioned granules of the lithium composite oxide, a method of firing a mixture of a lithium composite oxide precursor containing a component other than the lithium metal and a lithium compound such as lithium hydroxide. Is used.

このようにリチウム複合酸化物を製造する場合には、リチウム源として水酸化リチウムが用いられているが、工業的に入手できる水酸化リチウムは塊状であることが多いため、通常粉砕した水酸化リチウムが用いられている。また、粉砕した水酸化リチウムは、気流により配管内を搬送され各種工程へと搬送される。 In the case of producing a lithium composite oxide in this way, lithium hydroxide is used as a lithium source, but since industrially available lithium hydroxide is often in the form of agglomerates, it is usually crushed lithium hydroxide. Is used. Further, the crushed lithium hydroxide is conveyed in the pipe by the air flow and is conveyed to various processes.

例えば特許文献1においては、水酸化リチウムとしてのLiOH・HO粉末をジェットミルで1μm以下に粉砕してから用いた例が開示されている。 For example, in Patent Document 1, an example of the LiOH · H 2 O powder as lithium hydroxide was used after pulverized below 1μm in a jet mill is disclosed.

特開2016−105376号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-105376

しかしながら、水酸化リチウムを粉砕し、水酸化リチウム粉砕粉を製造する際に、粉砕機の内部や、粉砕機から排出された粉砕粉の搬送管路に水酸化リチウム粉砕粉が固着し、固着の程度によっては配管等に閉塞を生じる場合があった。このように粉砕機や、配管に水酸化リチウム粉砕粉が固着し、閉塞が生じると、粉砕機や配管を分解してその内部の清掃等のメンテナンスを行う必要があり、操業率が低下するため、生産性の観点から問題があった。 However, when lithium hydroxide is crushed to produce crushed lithium hydroxide powder, the crushed lithium hydroxide powder adheres to the inside of the crusher and the transport pipeline of the crushed powder discharged from the crusher, and sticks to the inside. Depending on the degree, the piping or the like may be blocked. If lithium hydroxide crushed powder adheres to the crusher or piping and becomes clogged in this way, it is necessary to disassemble the crusher or piping and perform maintenance such as cleaning the inside of the crusher, which reduces the operation rate. , There was a problem from the viewpoint of productivity.

そこで上記従来技術が有する問題に鑑み、本発明の一側面では、水酸化リチウムの固着の発生を抑制した水酸化リチウム粉砕粉の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the problems of the prior art, one aspect of the present invention is to provide a method for producing pulverized lithium hydroxide powder in which the occurrence of sticking of lithium hydroxide is suppressed.

上記課題を解決するため本発明の一態様によれば、水酸化リチウムを機械式粉砕機により粉砕する粉砕工程を有し、
前記粉砕工程を二酸化炭素濃度が100体積ppm未満、露点が−70℃以下の雰囲気下で実施する水酸化リチウム粉砕粉の製造方法を提供する。

According to one aspect of the present invention for solving the above problems, have a pulverizing step of pulverizing by a mechanical pulverizer lithium hydroxide,
Provided is a method for producing a lithium hydroxide pulverized powder, wherein the pulverization step is carried out in an atmosphere having a carbon dioxide concentration of less than 100% by volume and a dew point of −70 ° C. or lower.

本発明の一態様によれば、水酸化リチウムの固着の発生を抑制した水酸化リチウム粉砕粉の製造方法を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a method for producing pulverized lithium hydroxide powder in which the occurrence of sticking of lithium hydroxide is suppressed.

以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、下記の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、下記の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
[水酸化リチウム粉砕粉の製造方法]
本実施形態の水酸化リチウム粉砕粉の製造方法の一構成例について説明する。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications and variations to the following embodiments are made without departing from the scope of the present invention. Substitutions can be added.
[Manufacturing method of crushed lithium hydroxide powder]
An example of the configuration of the method for producing the pulverized lithium hydroxide powder of the present embodiment will be described.

本実施形態の水酸化リチウム粉砕粉の製造方法は、水酸化リチウムを機械式粉砕機により粉砕する粉砕工程を有することができる。 The method for producing lithium hydroxide pulverized powder of the present embodiment can include a pulverization step of pulverizing lithium hydroxide with a mechanical pulverizer.

本発明の発明者らは水酸化リチウムを粉砕する際に、粉砕機の内部や、粉砕機から排出された粉砕粉の搬送管路に水酸化リチウム粉砕粉が固着する原因について、鋭意検討を行った。その結果、粉砕機としてジェットミルのような気流式粉砕機を用いた場合に特に水酸化リチウム粉砕粉の固着が生じやすくなっており、粉砕機内や、粉砕機後の配管内の、気体、及び粉砕粉の流速の速い部分で特に固着が生じやすくなっていることを見出した。 The inventors of the present invention have diligently investigated the cause of the lithium hydroxide pulverized powder sticking to the inside of the crusher and the transport pipeline of the pulverized powder discharged from the pulverizer when the lithium hydroxide is pulverized. rice field. As a result, when an air flow type crusher such as a jet mill is used as the crusher, the lithium hydroxide crushed powder is particularly likely to stick, and the gas and the gas in the crusher and the piping after the crusher are liable to stick. It was found that sticking is particularly likely to occur in the portion where the flow velocity of the pulverized powder is high.

本実施形態の水酸化リチウム粉砕粉の製造方法では係る知見に基づき、上述のように機械式粉砕機による粉砕工程を設け、気流式粉砕機等を用いた場合と比較して、粉砕機や、粉砕機後の配管内での気体や、粉砕粉の流速を抑制している。このため、水酸化リチウムの固着の発生や、固着の進行に伴う閉塞の発生を抑制でき、水酸化リチウム粉砕粉の製造を高効率に実施することができる。 In the method for producing lithium hydroxide pulverized powder of the present embodiment, based on the above-mentioned knowledge, a pulverization step by a mechanical crusher is provided as described above, and a pulverizer or a crusher is provided as compared with the case where an air flow crusher or the like is used. It suppresses the flow velocity of gas and crushed powder in the piping after the crusher. Therefore, the occurrence of sticking of lithium hydroxide and the occurrence of blockage due to the progress of sticking can be suppressed, and the production of pulverized lithium hydroxide powder can be carried out with high efficiency.

粉砕工程で用いる粉砕機の種類は特に限定されるものではなく、ボールミル、ビーズミル、ローラーミル、遊星ミル、ハンマーミル、ピンミル、石臼型の粉砕機(摩砕機)等の各種機械式粉砕機を用いることができる。 The type of crusher used in the crushing process is not particularly limited, and various mechanical crushers such as ball mills, bead mills, roller mills, planetary mills, hammer mills, pin mills, and stone mill type crushers (crushers) are used. be able to.

特に、粉砕工程で用いる機械式粉砕機としては、石臼型の粉砕機を好ましく用いることができる。石臼型の粉砕機とは、砥粒を備える砥粒板を複数枚有し、該砥粒板を擦合せ配置した砥粒板擦合粉砕機であり、砥粒板の間に被粉砕物を供給し、砥粒板を擦り合わせることで被粉砕物を粉砕できる。係る石臼型の粉砕機によれば、上述のように粉砕機内や、粉砕機後の配管内での気体、及び粉砕粉の流速を特に抑制でき、水酸化リチウムの固着や、閉塞の発生を抑制できるため、連続的に運転を行うことができ、水酸化リチウム粉砕粉の製造を高効率に実施できる。 In particular, as the mechanical crusher used in the crushing step, a stone mill type crusher can be preferably used. The stone mill type crusher is an abrasive grain plate rubbing crusher having a plurality of abrasive grain plates provided with abrasive grains, and the abrasive grain plates are rubbed and arranged. The object to be crushed can be crushed by rubbing the abrasive grain plates. According to the stone mill type crusher, as described above, the flow velocity of the gas and the crushed powder in the crusher and the piping after the crusher can be particularly suppressed, and the sticking of lithium hydroxide and the occurrence of blockage can be suppressed. Therefore, the operation can be continuously performed, and the lithium hydroxide pulverized powder can be produced with high efficiency.

また、石臼型の粉砕機を用いることで、原理上砥石間を被粉砕物が通過すれば、所定の砥石間距離に応じた粒子サイズで被粉砕物を短時間で粉砕することができる。このため、得られる水酸化リチウム粉砕粉について、複数のロット間での粉砕粒度のばらつきを抑制しつつ、生産性を特に高めることができる。 Further, by using a stone mill type crusher, if the object to be crushed passes between the grindstones in principle, the object to be crushed can be crushed in a short time with a particle size corresponding to a predetermined distance between the grindstones. Therefore, with respect to the obtained lithium hydroxide pulverized powder, it is possible to particularly improve the productivity while suppressing the variation in the pulverized particle size among a plurality of lots.

さらに、石臼型の粉砕機を用いることで、粉砕雰囲気をパージエアー種によって容易に変更、制御することができる。 Further, by using a millstone type crusher, the crushing atmosphere can be easily changed and controlled depending on the purge air type.

また、本実施形態の水酸化リチウム粉砕粉の製造方法は、粉砕工程を脱炭酸雰囲気下で実施することが好ましい。 Further, in the method for producing the lithium hydroxide pulverized powder of the present embodiment, it is preferable to carry out the pulverization step in a decarboxylation atmosphere.

ここでいう脱炭酸雰囲気とは、炭酸ガス、すなわち二酸化炭素の含有量を大気雰囲気よりも低減した雰囲気を意味し、例えば二酸化炭素濃度が100体積ppm未満の雰囲気であることが好ましく、50体積ppm以下であることがより好ましく、20体積ppm以下であることがさらに好ましい。なお、脱炭酸雰囲気中の二酸化炭素の含有量の下限値は特に限定されず、0でも良いことから、0以上とすることができる。 The decarbonized atmosphere referred to here means an atmosphere in which the content of carbon dioxide gas, that is, carbon dioxide is lower than that of the atmospheric atmosphere, and for example, an atmosphere having a carbon dioxide concentration of less than 100 volume ppm is preferable, and 50 volume ppm is preferable. It is more preferably 20% by volume or less, and further preferably 20% by volume or less. The lower limit of the carbon dioxide content in the decarboxylation atmosphere is not particularly limited and may be 0, so that it can be 0 or more.

本発明の発明者らは、粉砕工程において、水酸化リチウム粉砕粉の炭酸化を抑制することで、粉砕機や、搬送配管等において水酸化リチウムの固着や、閉塞が生じることを特に抑制できることも見出した。 By suppressing the carbonation of the pulverized lithium hydroxide powder in the pulverization step, the inventors of the present invention can particularly suppress the fixation and blockage of lithium hydroxide in the pulverizer, the transport pipe, and the like. I found it.

水酸化リチウム粉砕粉の炭酸化を抑制することで、水酸化リチウム粉砕粉の固着や、閉塞を特に抑制できる理由については明らかではないが、本発明の発明者らは以下のように推定している。 Although it is not clear why the sticking and clogging of the lithium hydroxide pulverized powder can be particularly suppressed by suppressing the carbonization of the lithium hydroxide pulverized powder, the inventors of the present invention presume as follows. There is.

塊状の水酸化リチウムを粉砕し、水酸化リチウム粉砕粉とすることで、水酸化リチウムの新たな面が露出することになるが、該露出した新たな面が、大気中の二酸化炭素と反応して例えば、以下の式(1)、または式(2)で示すように炭酸リチウムと、水分とを生じる。 By crushing the massive lithium hydroxide into crushed lithium hydroxide powder, a new surface of lithium hydroxide is exposed, and the exposed new surface reacts with carbon dioxide in the atmosphere. For example, as shown by the following formula (1) or formula (2), lithium carbonate and water are produced.

2LiOH+CO→LiCO+HO ・・・(1)
2LiOH・HO+CO→LiCO+3HO ・・・(2)
このため、水酸化リチウム粉砕粉について炭素濃度(炭素量)が高い場合、炭酸化の際に生じた水分に起因する水分含有量も多くなっており、水酸化リチウム粉砕粉による固着や、水酸化リチウム粉砕粉間での凝集が生じやすくなり、配管の閉塞が生じ易くなると考えられる。
2LiOH + CO 2 → Li 2 CO 3 + H 2 O ・ ・ ・ (1)
2LiOH ・ H 2 O + CO 2 → Li 2 CO 3 + 3H 2 O ・ ・ ・ (2)
For this reason, when the carbon concentration (carbon content) of the lithium hydroxide pulverized powder is high, the water content due to the water generated during carbonization is also high, and the lithium hydroxide pulverized powder is stuck or hydroxylated. It is considered that agglomeration is likely to occur between the lithium pulverized powders and blockage of the pipe is likely to occur.

そこで、上述のように脱炭酸雰囲気下で粉砕工程を実施することで、水酸化リチウム粉砕粉の炭酸化を抑制し、水酸化リチウム粉砕粉による固着や、水酸化リチウム粉砕粉間の凝集を特に防止することができると考えられる。このため、上述のように脱炭酸雰囲気下で粉砕工程を実施することが好ましい。 Therefore, by carrying out the crushing step in a decarbonized atmosphere as described above, carbonation of the crushed lithium hydroxide powder is suppressed, and sticking by the crushed lithium hydroxide powder and aggregation between the crushed lithium hydroxide powder are particularly prevented. It is thought that it can be prevented. Therefore, it is preferable to carry out the pulverization step in a decarboxylation atmosphere as described above.

このように脱炭酸雰囲気下で粉砕工程を実施することで、炭素濃度、すなわち炭素の含有割合が0.3質量%以下の水酸化リチウム粉砕粉を製造することが好ましい。これは、水酸化リチウム粉砕粉の炭素濃度が0.3質量%以下の場合、上述の反応を抑制しており、水分の発生量が少ないため、水酸化リチウム粉砕粉による固着や、粉砕粉間の凝集を特に抑制することができるからである。 By carrying out the pulverization step in such a decarboxylation atmosphere, it is preferable to produce a lithium hydroxide pulverized powder having a carbon concentration, that is, a carbon content of 0.3% by mass or less. This is because when the carbon concentration of the lithium hydroxide pulverized powder is 0.3% by mass or less, the above reaction is suppressed and the amount of water generated is small, so that the lithium hydroxide pulverized powder is stuck or between the crushed powders. This is because the aggregation of the powder can be particularly suppressed.

本実施形態の水酸化リチウム粉砕粉の製造方法で得られる水酸化リチウム粉砕粉の炭素濃度は小さいことが好ましく、0.2質量%以下であることがより好ましい。 The carbon concentration of the lithium hydroxide pulverized powder obtained by the method for producing the lithium hydroxide pulverized powder of the present embodiment is preferably small, and more preferably 0.2% by mass or less.

また、本実施形態の水酸化リチウム粉砕粉の製造方法で得られる水酸化リチウム粉砕粉の炭素濃度の下限値は特に限定されるものではないが、例えば0以上とすることができる。 Further, the lower limit of the carbon concentration of the lithium hydroxide pulverized powder obtained by the method for producing the lithium hydroxide pulverized powder of the present embodiment is not particularly limited, but may be, for example, 0 or more.

水酸化リチウム粉砕粉の炭素濃度の測定方法は特に限定されるものではないが、例えば試料中の炭素を高周波等で燃焼し分析する無機炭素分析装置により測定、評価を行うことができる。 The method for measuring the carbon concentration of the pulverized lithium hydroxide powder is not particularly limited, but for example, it can be measured and evaluated by an inorganic carbon analyzer that burns and analyzes carbon in a sample at a high frequency or the like.

また、原料となる水酸化リチウムの炭素濃度は0.3質量%以下であることが好ましく、0.15質量%以下であることがより好ましい。原料となる水酸化リチウムの炭素濃度の下限値は特に限定されないが、例えば0.02質量%以上とすることができる。 The carbon concentration of lithium hydroxide as a raw material is preferably 0.3% by mass or less, and more preferably 0.15% by mass or less. The lower limit of the carbon concentration of lithium hydroxide as a raw material is not particularly limited, but may be, for example, 0.02% by mass or more.

また、粉砕工程の雰囲気中に含まれる水分については、直接水酸化リチウム粉砕粉の表面状態に影響を与えるものではなく、その含有量は特に限定されない。ただし、特に水酸化リチウム粉砕粉による固着や、水酸化リチウム粉砕粉間の凝集を抑制する観点から、粉砕工程で用いる雰囲気中の水分の含有量は少ない方が好ましい。例えば粉砕工程は露点が−70℃以下の雰囲気下で実施することが好ましい。 Further, the water content in the atmosphere of the pulverization step does not directly affect the surface condition of the lithium hydroxide pulverized powder, and the content thereof is not particularly limited. However, it is preferable that the content of water in the atmosphere used in the crushing step is small, particularly from the viewpoint of suppressing sticking by the crushed lithium hydroxide powder and aggregation between the crushed lithium hydroxide powders. For example, the pulverization step is preferably carried out in an atmosphere having a dew point of −70 ° C. or lower.

なお、粉砕工程の雰囲気の露点の下限値は特に限定されないが、過度に低くするためにはコストが高くなることから、粉砕工程の雰囲気の露点は−90℃以上とすることができる。 The lower limit of the dew point in the atmosphere of the crushing step is not particularly limited, but the dew point in the atmosphere of the crushing step can be −90 ° C. or higher because the cost is high in order to make it excessively low.

粉砕工程の雰囲気としては特に限定されるものではなく、例えば二酸化炭素および/または水分の含有量を低減した空気(脱炭酸エアー、および/またはドライエアー)や、不活性ガス雰囲気、酸素雰囲気等任意の雰囲気を用いることができる。なお、不活性ガス雰囲気、酸素雰囲気等とする場合でも、上述のように二酸化炭素や、水分の含有量は少ないことが好ましく、二酸化炭素、および/または水分の含有量について、既述の範囲を満たすことが好ましい。 The atmosphere of the crushing step is not particularly limited, and for example, air having a reduced carbon dioxide and / or water content (decarboxylated air and / or dry air), an inert gas atmosphere, an oxygen atmosphere, or the like is arbitrary. Atmosphere can be used. Even in the case of an inert gas atmosphere, an oxygen atmosphere, etc., it is preferable that the content of carbon dioxide and water is small as described above, and the content of carbon dioxide and / or water is within the above-mentioned range. It is preferable to meet.

本実施形態の水酸化リチウム粉砕粉の製造方法では、粉砕工程後の雰囲気については特に限定されるものではなく、任意の雰囲気とすることができる。例えば大気雰囲気とすることができる。 In the method for producing the lithium hydroxide pulverized powder of the present embodiment, the atmosphere after the pulverization step is not particularly limited, and any atmosphere can be used. For example, it can be an atmospheric atmosphere.

本実施形態の水酸化リチウム粉砕粉の製造方法により得られる水酸化リチウム粉砕粉の粒径等は特に限定されないが、粒径が小さくなると水酸化リチウム粉砕粉のかさが大きくなるため、充填性が問題となることがある。このため、本実施形態の水酸化リチウム粉砕粉の平均粒子径は例えば10μm以上であることが好ましく、30μm以上であることがより好ましい。 The particle size of the lithium hydroxide pulverized powder obtained by the method for producing the lithium hydroxide pulverized powder of the present embodiment is not particularly limited, but the smaller the particle size, the larger the bulk of the lithium hydroxide pulverized powder, so that the filling property is improved. It can be a problem. Therefore, the average particle size of the pulverized lithium hydroxide powder of the present embodiment is preferably, for example, 10 μm or more, and more preferably 30 μm or more.

ただし、平均粒子径が大きすぎると、正極活物質を製造する際に水酸化リチウム粉砕粉と遷移金属前駆体粉末との混合性に問題を生じる場合があることから、本実施形態の水酸化リチウム粉砕粉の平均粒子径は例えば120μm以下であることが好ましく、100μm以下であることがより好ましい。 However, if the average particle size is too large, there may be a problem in the mixing property of the pulverized lithium hydroxide powder and the transition metal precursor powder when producing the positive electrode active material. Therefore, the lithium hydroxide of the present embodiment may be problematic. The average particle size of the pulverized powder is, for example, preferably 120 μm or less, and more preferably 100 μm or less.

なお、ここでの平均粒子径とは、レーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値50%での粒子径を意味する。本明細書において、平均粒子径は同様の意味を有する。 The average particle size here means the particle size at an integrated value of 50% in the particle size distribution obtained by the laser diffraction / scattering method. As used herein, the average particle size has the same meaning.

本実施形態の水酸化リチウム粉砕粉の製造方法により得られる水酸化リチウム粉砕粉に含まれる水酸化リチウムの種類は特に限定されるものではない。例えば水酸化リチウム粉砕粉は、無水水酸化リチウム、および水酸化リチウム一水和物から選択される1種以上を含有することが好ましい。 The type of lithium hydroxide contained in the lithium hydroxide pulverized powder obtained by the method for producing the lithium hydroxide pulverized powder of the present embodiment is not particularly limited. For example, the pulverized lithium hydroxide powder preferably contains one or more selected from anhydrous lithium hydroxide and lithium hydroxide monohydrate.

また、水酸化リチウム粉砕粉は、無水水酸化リチウム、および水酸化リチウム一水和物から選択される1種以上から構成することもできる。ただし、この場合でも、水酸化リチウム粉砕粉が、粉砕工程等において混入した不可避成分を含有することを排除するものではない。 Further, the pulverized lithium hydroxide powder may be composed of one or more selected from anhydrous lithium hydroxide and lithium hydroxide monohydrate. However, even in this case, it is not excluded that the lithium hydroxide pulverized powder contains an unavoidable component mixed in the pulverizing step or the like.

以上に説明した本実施形態の水酸化リチウム粉砕粉の製造方法によれば、粉砕工程において機械式粉砕機を用いているため、気流式粉砕機を用いた場合と比較して粉砕機内や、粉砕機後の搬送配管での水酸化リチウムの固着や、それに伴う閉塞の発生を特に抑制できる。このため、水酸化リチウム粉砕粉の製造を高効率に実施することができる。
[非水系電解液二次電池用正極活物質、及びその製造方法]
次に、本実施形態の非水系電解液二次電池用正極活物質(以下、単に「正極活物質」とも記載する)、及びその製造方法の一構成例について説明する。
According to the method for producing the lithium hydroxide pulverized powder of the present embodiment described above, since the mechanical crusher is used in the crushing step, the inside of the pulverizer and the pulverization are performed as compared with the case where the air flow crusher is used. It is possible to particularly suppress the sticking of lithium hydroxide in the transport pipe after the machine and the accompanying blockage. Therefore, the production of pulverized lithium hydroxide powder can be carried out with high efficiency.
[Non-aqueous electrolyte solution Positive electrode active material for secondary batteries and its manufacturing method]
Next, a configuration example of the positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present embodiment (hereinafter, also simply referred to as “positive electrode active material”) and a method for producing the same will be described.

本実施形態の正極活物質は、既述の水酸化リチウム粉砕粉を用いて製造される正極活物質であれば良く、その組成は特に限定されるものではない。 The positive electrode active material of the present embodiment may be any positive electrode active material produced by using the above-mentioned pulverized lithium hydroxide powder, and the composition thereof is not particularly limited.

本実施形態の正極活物質は、例えば一般式:LiNi(1−y−z)Co2+α(式中、Mは、Al、Tiの中から選ばれる少なくとも1種の元素を表し、x、y、zはそれぞれ、0.90≦x≦1.10、0.02≦y≦0.35、0.005≦z≦0.15、−0.2≦α≦0.2を満たす)で表されるリチウム金属複合酸化物とすることができる。 Positive electrode active material of the present embodiment, for example, the general formula: Li x Ni (1-y -z) Co y M z O 2 + α ( wherein, M is, Al, at least one element selected from among Ti Representation of x, y, and z is 0.90 ≦ x ≦ 1.10, 0.02 ≦ y ≦ 0.35, 0.005 ≦ z ≦ 0.15, −0.2 ≦ α ≦ 0.2, respectively. It can be a lithium metal composite oxide represented by).

本実施形態の正極活物質の製造方法は、特に限定されるものではない。本実施形態の正極活物質の製造方法は、例えば以下の工程を有することができる。 The method for producing the positive electrode active material of the present embodiment is not particularly limited. The method for producing the positive electrode active material of the present embodiment can include, for example, the following steps.

前駆体水酸化物を熱処理する焙焼工程。 A roasting process that heat treats precursor hydroxides.

熱処理済みの前駆体水酸化物と、水酸化リチウム粉砕粉とを混合して混合物を形成する混合工程。 A mixing step in which a heat-treated precursor hydroxide and lithium hydroxide pulverized powder are mixed to form a mixture.

混合工程で形成された混合物を焼成する焼成工程。 A firing step of firing the mixture formed in the mixing step.

以下、各工程について説明する。
(焙焼工程)
焙焼工程では、前駆体水酸化物を熱処理することができ、前駆体水酸化物としては、生成する正極活物質の組成に応じて選択することができる。例えばニッケルコバルト複合水酸化物を用いることができる。ニッケルコバルト複合水酸化物としては、例えば一般式:Ni(1−y−z)Co(OH)2+β(式中、Mは、Al、Tiの中から選ばれる少なくとも1種の元素を表し、y、zはそれぞれ、0.02≦y≦0.35、0.005≦z≦0.15、−0.2≦β≦0.2を満たす)で表されるニッケルコバルト複合水酸化物を用いることができる。ニッケルコバルト複合水酸化物の製造方法は特に限定されず、例えば、ニッケル、コバルトおよび添加元素Mを共沈させることによりニッケルコバルト複合水酸化物を得ることができる。
Hereinafter, each step will be described.
(Roasting process)
In the roasting step, the precursor hydroxide can be heat-treated, and the precursor hydroxide can be selected according to the composition of the positive electrode active material to be produced. For example, nickel-cobalt composite hydroxide can be used. Examples of the nickel-cobalt composite hydroxide, for example the general formula: Ni in (1-y-z) Co y M z (OH) 2 + β ( wherein, M is, Al, at least one element selected from among Ti Represented by y and z, respectively, satisfying 0.02 ≦ y ≦ 0.35, 0.005 ≦ z ≦ 0.15, −0.2 ≦ β ≦ 0.2)) Things can be used. The method for producing the nickel-cobalt composite hydroxide is not particularly limited, and for example, nickel-cobalt composite hydroxide can be obtained by coprecipitating nickel, cobalt and the additive element M.

焙焼工程では、例えば前駆体水酸化物中の水分を除去し、前駆体水酸化物中の少なくとも一部を酸化物とすることができる。 In the roasting step, for example, the water content in the precursor hydroxide can be removed, and at least a part of the precursor hydroxide can be used as an oxide.

焙焼工程における熱処理温度は特に限定されないが、熱処理により前駆体水酸化物粒子が含有する水分を除去し、最終的に得られる正極活物質中のリチウムや、その他の金属の原子数の割合がばらつくことを防ぐことができるように選択することが好ましい。 The heat treatment temperature in the roasting step is not particularly limited, but the heat treatment removes the water contained in the precursor hydroxide particles, and the ratio of the number of atoms of lithium and other metals in the finally obtained positive electrode active material is It is preferable to select so that variation can be prevented.

焙焼工程における熱処理温度は特に限定されないが、例えば熱処理温度は105℃以上800℃以下であることが好ましく、500℃以上800℃未満であることがより好ましい。 The heat treatment temperature in the roasting step is not particularly limited, but for example, the heat treatment temperature is preferably 105 ° C. or higher and 800 ° C. or lower, and more preferably 500 ° C. or higher and lower than 800 ° C.

これは、焙焼工程での熱処理温度が105℃未満の場合、前駆体水酸化物中の余剰水分が除去できず、最終的に得られる正極活物質中のリチウムや、その他の金属の原子数の割合のばらつきが大きくなる恐れがあるからである。 This is because when the heat treatment temperature in the roasting process is less than 105 ° C, the excess water in the precursor hydroxide cannot be removed, and the number of atoms of lithium and other metals in the finally obtained positive electrode active material is high. This is because there is a possibility that the variation in the ratio of the above will be large.

また、熱処理温度が800℃を超えると、焙焼により粒子が焼結して均一な粒径の正極活物質が得られない恐れがあるからである。 Further, if the heat treatment temperature exceeds 800 ° C., the particles may be sintered by roasting and a positive electrode active material having a uniform particle size may not be obtained.

なお、焙焼工程では、得られる正極活物質中のリチウム等の金属の原子数の割合にばらつきが生じない程度に水分が除去できればよいので、必ずしも全ての前駆体水酸化物を酸化物に転換する必要はない。しかしながら、得られる正極活物質中の金属の原子数のばらつきを、より少なくするためには、熱処理温度を500℃以上として前駆体水酸化物を酸化物に全て転換することが好ましい。 In the roasting step, it is sufficient that water can be removed to the extent that the ratio of the number of atoms of a metal such as lithium in the obtained positive electrode active material does not vary, so that all precursor hydroxides are not necessarily converted to oxides. do not have to. However, in order to further reduce the variation in the number of atoms of the metal in the obtained positive electrode active material, it is preferable to convert all the precursor hydroxide into an oxide at a heat treatment temperature of 500 ° C. or higher.

このため、焙焼工程における熱処理温度は例えば500℃以上800℃未満とすることがより好ましい。 Therefore, it is more preferable that the heat treatment temperature in the roasting step is, for example, 500 ° C. or higher and lower than 800 ° C.

焙焼工程において熱処理する際の雰囲気は特に制限されるものではなく、非還元性雰囲気であればよいが、簡易的に行える空気気流中において行うことが好ましい。 The atmosphere during the heat treatment in the roasting step is not particularly limited and may be a non-reducing atmosphere, but it is preferably performed in an air stream that can be easily performed.

また、焙焼工程における熱処理時間(焙焼時間)は特に制限されないが、1時間未満では前駆体水酸化物の余剰水分の除去が十分に行われない場合があるので、1時間以上が好ましく、2時間以上がより好ましい。熱処理時間の上限についても特に限定されないが、生産性等を考慮して15時間以下が好ましい。 The heat treatment time (roasting time) in the roasting step is not particularly limited, but less than 1 hour may not sufficiently remove the excess water of the precursor hydroxide, so 1 hour or more is preferable. 2 hours or more is more preferable. The upper limit of the heat treatment time is not particularly limited, but is preferably 15 hours or less in consideration of productivity and the like.

そして、焙焼に用いられる設備は、特に限定されるものではなく、前駆体水酸化物を非還元性雰囲気中、好ましくは空気気流中で加熱できるものであればよく、ガス発生がない電気炉などが好適に用いられる。
(混合工程)
混合工程は、上記焙焼工程において得られた熱処理後の前駆体水酸化物(以下、「焙焼粒子」という)と、水酸化リチウム粉砕粉とを混合して、混合物(混合粉)を得る工程である。
The equipment used for roasting is not particularly limited as long as it can heat the precursor hydroxide in a non-reducing atmosphere, preferably in an air stream, and is an electric furnace that does not generate gas. Etc. are preferably used.
(Mixing process)
In the mixing step, the precursor hydroxide (hereinafter referred to as “roasted particles”) after the heat treatment obtained in the roasting step is mixed with the pulverized lithium hydroxide powder to obtain a mixture (mixed powder). It is a process.

焙焼粒子と水酸化リチウム粉砕粉とは、混合物中のリチウム以外の金属の原子数と、リチウムの原子数(Li)との比(Li/Me)が、0.90以上1.10以下となるように混合することが好ましい。後述する焼成工程の前後でLi/Meはほとんど変化しないので、焼成工程に供する混合物中のLi/Meが、得られる正極活物質におけるLi/Meとほぼ同じになる。このため、混合工程で調製する混合物におけるLi/Meが、得ようとする正極活物質におけるLi/Meと同じになるように混合することが好ましい。 The ratio (Li / Me) of the number of atoms of a metal other than lithium in the mixture of the roasted particles and the pulverized lithium hydroxide powder to the number of atoms of lithium (Li) is 0.90 or more and 1.10 or less. It is preferable to mix them so as to be. Since Li / Me hardly changes before and after the firing step described later, the Li / Me in the mixture to be subjected to the firing step is almost the same as the Li / Me in the obtained positive electrode active material. Therefore, it is preferable to mix Li / Me in the mixture prepared in the mixing step so as to be the same as Li / Me in the positive electrode active material to be obtained.

混合工程において、焙焼粒子と水酸化リチウム粉砕粉とを混合する際の混合手段としては、一般的な混合機を使用することができ、たとえば、シェーカーミキサ、レーディゲミキサ、ジュリアミキサ、Vブレンダなどを用いればよい。
(焼成工程)
焼成工程は、上記混合工程で得られた混合物を焼成して、正極活物質とする工程である。焼成工程において混合物を焼成すると、焙焼粒子に、水酸化リチウム粉砕粉中のリチウムが拡散し正極活物質、例えばリチウムニッケルコバルト複合酸化物粒子が形成される。
In the mixing step, a general mixer can be used as a mixing means for mixing the roasted particles and the pulverized lithium hydroxide powder, and for example, a shaker mixer, a ladyge mixer, a julia mixer, a V blender, or the like can be used. You can use it.
(Baking process)
The firing step is a step of firing the mixture obtained in the above mixing step to obtain a positive electrode active material. When the mixture is fired in the firing step, lithium in the lithium hydroxide pulverized powder diffuses into the roasted particles to form a positive electrode active material, for example, lithium nickel cobalt composite oxide particles.

焼成工程において、混合物を焼成する焼成温度は特に限定されないが、例えば600℃以上950℃で以下であることが好ましく、700℃以上900℃以下であることがより好ましい。 In the firing step, the firing temperature for firing the mixture is not particularly limited, but is preferably 600 ° C. or higher and 950 ° C. or lower, and more preferably 700 ° C. or higher and 900 ° C. or lower.

焼成温度を600℃以上とすることで、焙焼粒子中へのリチウムの拡散を十分に進行させることができ、得られる正極活物質の結晶構造を均一にすることができ、生成物を正極活物質として用いた場合に電池特性を特に高めることができるため好ましいからである。また、反応を十分に進行させることができるため、余剰のリチウムの残留や、未反応の粒子が残留することを抑制できるからである。 By setting the firing temperature to 600 ° C. or higher, the diffusion of lithium into the roasted particles can be sufficiently promoted, the crystal structure of the obtained positive electrode active material can be made uniform, and the product can be used as the positive electrode. This is because the battery characteristics can be particularly enhanced when used as a substance, which is preferable. Further, since the reaction can be sufficiently proceeded, it is possible to suppress the residual of excess lithium and the residual of unreacted particles.

焼成温度を950℃以下とすることで、生成する正極活物質の粒子間で焼結が進行することを抑制することができる。また、異常粒成長の発生を抑制し、得られる正極活物質の粒子が粗大化することを抑制することができる。 By setting the firing temperature to 950 ° C. or lower, it is possible to suppress the progress of sintering between the particles of the positive electrode active material to be produced. In addition, it is possible to suppress the occurrence of abnormal grain growth and suppress the coarsening of the particles of the obtained positive electrode active material.

また、熱処理温度まで昇温する過程で、水酸化リチウムの融点付近の温度にて1時間以上5時間以下程度保持することで、より反応を均一に行わせることができ、好ましい。 Further, in the process of raising the temperature to the heat treatment temperature, it is preferable to keep the temperature near the melting point of lithium hydroxide for about 1 hour or more and 5 hours or less so that the reaction can be carried out more uniformly.

焼成工程における焼成時間のうち、所定温度、すなわち上述の焼成温度での保持時間は特に限定されないが、2時間以上とすることが好ましく、より好ましくは4時間以上である。これは焼成温度での保持時間を2時間以上とすることで、正極活物質の生成を十分に促進し、未反応物が残留することをより確実に防止することができるからである。 Of the firing times in the firing step, the holding time at a predetermined temperature, that is, the above-mentioned firing temperature is not particularly limited, but is preferably 2 hours or longer, more preferably 4 hours or longer. This is because by setting the holding time at the firing temperature to 2 hours or more, it is possible to sufficiently promote the production of the positive electrode active material and more reliably prevent the unreacted material from remaining.

焼成温度での保持時間の上限値は特に限定されないが、生産性等を考慮して24時間以下であることが好ましい。 The upper limit of the holding time at the firing temperature is not particularly limited, but is preferably 24 hours or less in consideration of productivity and the like.

焼成時の雰囲気は特に限定されないが、酸化性雰囲気とすることが好ましい。酸化性雰囲気としては、酸素含有ガス雰囲気を好ましく用いることができ、例えば酸素濃度が18容量%以上100容量%以下の雰囲気とすることがより好ましい。 The atmosphere at the time of firing is not particularly limited, but an oxidizing atmosphere is preferable. As the oxidizing atmosphere, an oxygen-containing gas atmosphere can be preferably used, and for example, an atmosphere having an oxygen concentration of 18% by volume or more and 100% by volume or less is more preferable.

これは焼成時の雰囲気中の酸素濃度を18容量%以上とすることで、正極活物質の結晶性を特に高めることができるからである。 This is because the crystallinity of the positive electrode active material can be particularly enhanced by setting the oxygen concentration in the atmosphere at the time of firing to 18% by volume or more.

酸素含有ガス雰囲気とする場合、該雰囲気を構成する気体としては、例えば大気や、酸素、酸素と不活性ガスとの混合気体等を用いることができる。 In the case of an oxygen-containing gas atmosphere, for example, the atmosphere, oxygen, a mixed gas of oxygen and an inert gas, or the like can be used as the gas constituting the atmosphere.

なお、酸素含有ガス雰囲気を構成する気体として、例えば上述のように酸素と不活性ガスとの混合気体を用いる場合、該混合気体中の酸素濃度は上述の範囲を満たすことが好ましい。 When a mixed gas of oxygen and an inert gas is used as the gas constituting the oxygen-containing gas atmosphere, for example, the oxygen concentration in the mixed gas preferably satisfies the above range.

特に、焼成工程においては、上述のように酸素含有ガス雰囲気下で実施することが好ましく、酸素含有ガス気流中で実施することがより好ましく、大気、または酸素気流中で行うことがさらに好ましい。特に電池特性を考慮すると、酸素気流中で行うことが好ましい。 In particular, the firing step is preferably carried out in an oxygen-containing gas atmosphere as described above, more preferably in an oxygen-containing gas stream, and even more preferably in an atmosphere or an oxygen stream. In particular, considering the battery characteristics, it is preferable to perform the operation in an oxygen stream.

なお、焼成に用いられる炉は、特に限定されるものではなく、大気ないしは酸素気流中で混合物を焼成できるものであればよいが、炉内の雰囲気を均一に保つ観点から、ガス発生がない電気炉が好ましく、バッチ式あるいは連続式の炉をいずれも用いることができる。 The furnace used for firing is not particularly limited as long as it can fire the mixture in the atmosphere or an oxygen stream, but from the viewpoint of keeping the atmosphere in the furnace uniform, electricity that does not generate gas is used. A furnace is preferable, and either a batch type or a continuous type furnace can be used.

焼成工程によって得られた正極活物質は、凝集もしくは軽度の焼結が生じている場合がある。この場合には、解砕してもよい。 The positive electrode active material obtained by the firing step may be aggregated or slightly sintered. In this case, it may be crushed.

ここで、解砕とは、焼成時に二次粒子間の焼結ネッキングなどにより生じた複数の二次粒子からなる凝集体に、機械的エネルギーを投入して、二次粒子自体をほとんど破壊することなく二次粒子を分離させて、凝集体をほぐす操作のことである。 Here, crushing is to apply mechanical energy to an agglomerate composed of a plurality of secondary particles generated by sintering necking between secondary particles during firing to almost destroy the secondary particles themselves. It is an operation to separate secondary particles and loosen aggregates.

また、焼成工程の前に、仮焼成を実施することが好ましい。 Further, it is preferable to carry out temporary firing before the firing step.

仮焼成を実施する場合、仮焼成温度は特に限定されないが、焼成工程における焼成温度より低い温度とすることができる。仮焼成温度は、例えば250℃以上600℃以下することが好ましく、350℃以上550℃以下とすることがより好ましい。 When the calcination is carried out, the calcination temperature is not particularly limited, but may be lower than the calcination temperature in the calcination step. The calcination temperature is preferably, for example, 250 ° C. or higher and 600 ° C. or lower, and more preferably 350 ° C. or higher and 550 ° C. or lower.

仮焼成時間、すなわち上記仮焼成温度での保持時間は、例えば1時間以上10時間以下程度とすることが好ましく、3時間以上6時間以下とすることがより好ましい。 The tentative firing time, that is, the holding time at the tentative firing temperature is preferably, for example, about 1 hour or more and 10 hours or less, and more preferably 3 hours or more and 6 hours or less.

仮焼成後は、一旦冷却した後焼成工程に供することもできるが、仮焼成温度から、焼成温度まで昇温して連続して焼成工程を実施することもできる。 After the temporary firing, it can be cooled once and then subjected to the firing step, but it is also possible to continuously carry out the firing step by raising the temperature from the temporary firing temperature to the firing temperature.

なお、仮焼成を実施する際の雰囲気は特に限定されないが、例えば焼成工程と同様の雰囲気とすることができる。 The atmosphere when performing the temporary firing is not particularly limited, but can be, for example, the same atmosphere as in the firing step.

仮焼成することにより、焙焼粒子へのリチウムの拡散が十分に行われ、特に均一な正極活物質を得ることができる。 By tentative firing, lithium is sufficiently diffused into the roasted particles, and a particularly uniform positive electrode active material can be obtained.

本実施形態の正極活物質、およびその製造方法によれば、既述の水酸化リチウム粉砕粉の製造方法で得られた水酸化リチウム粉砕粉を原料の1つとして用いることができる。このため、水酸化リチウム粉砕粉は焙焼粒子と均一に反応することができ、リチウムサイトのリチウムによる占有率が高く、結晶性に優れた正極活物質とすることができる。このため、非水系電解液二次電池の正極材料として用いた場合に優れた電池特性を有する非水系電解液二次電池とすることができる。
[非水系電解液二次電池]
次に、本実施形態の非水系電解液二次電池の一構成例について説明する。
According to the positive electrode active material of the present embodiment and the method for producing the same, the lithium hydroxide pulverized powder obtained by the above-mentioned method for producing the lithium hydroxide pulverized powder can be used as one of the raw materials. Therefore, the pulverized lithium hydroxide powder can react uniformly with the roasted particles, and the lithium site occupies a high proportion of lithium, so that it can be a positive electrode active material having excellent crystallinity. Therefore, it is possible to obtain a non-aqueous electrolyte secondary battery having excellent battery characteristics when used as a positive electrode material for the non-aqueous electrolyte secondary battery.
[Non-aqueous electrolyte secondary battery]
Next, a configuration example of the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present embodiment will be described.

本実施形態の非水系電解液二次電池は、既述の正極活物質を正極材料として用いた正極を有することができる。 The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present embodiment can have a positive electrode using the above-mentioned positive electrode active material as the positive electrode material.

まず、本実施形態の非水系電解液二次電池の構造の構成例を説明する。 First, a configuration example of the structure of the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present embodiment will be described.

本実施形態の非水系電解液二次電池は、正極材料に既述の正極活物質を用いたこと以外は、一般的な非水系電解液二次電池と実質的に同様の構造を備えることができる。 The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present embodiment may have substantially the same structure as a general non-aqueous electrolyte secondary battery except that the above-mentioned positive electrode active material is used as the positive electrode material. can.

具体的には、本実施形態の非水系電解液二次電池は、ケースと、このケース内に収容された正極、負極、非水系電解液およびセパレータを備えた構造を有することができる。 Specifically, the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present embodiment can have a structure including a case and a positive electrode, a negative electrode, a non-aqueous electrolyte, and a separator housed in the case.

より具体的にいえば、セパレータを介して正極と負極とを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ることができる。そして、正極の正極集電体と外部に通ずる正極端子との間、および負極の負極集電体と外部に通ずる負極端子との間を、それぞれ集電用リードなどを用いて接続し、ケースに密閉した構造を有することができる。 More specifically, a positive electrode and a negative electrode can be laminated via a separator to form an electrode body, and the obtained electrode body can be impregnated with a non-aqueous electrolytic solution. Then, the positive electrode current collector of the positive electrode and the positive electrode terminal communicating with the outside are connected, and the negative electrode current collector of the negative electrode and the negative electrode terminal communicating with the outside are connected by using a current collector lead or the like, and connected to the case. It can have a closed structure.

なお、本実施形態の非水系電解液二次電池の構造は、上記例に限定されないのはいうまでもなく、またその外形も筒形や積層形など、種々の形状を採用することができる。 Needless to say, the structure of the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present embodiment is not limited to the above example, and various shapes such as a tubular shape and a laminated shape can be adopted as the outer shape thereof.

各部材の構成例について以下に説明する。
(正極)
まず正極について説明する。
A configuration example of each member will be described below.
(Positive electrode)
First, the positive electrode will be described.

正極は、シート状の部材であり、例えば、既述の正極活物質を含有する正極合材ペーストを、アルミニウム箔製の集電体の表面に塗布乾燥して形成できる。なお、正極は、使用する電池にあわせて適宜処理される。たとえば、目的とする電池に応じて適当な大きさに形成する裁断処理や、電極密度を高めるためにロールプレスなどによる加圧圧縮処理等を行うこともできる。 The positive electrode is a sheet-shaped member, and for example, a positive electrode mixture paste containing the above-mentioned positive electrode active material can be applied and dried on the surface of a current collector made of aluminum foil. The positive electrode is appropriately processed according to the battery used. For example, it is possible to perform a cutting process for forming the battery into an appropriate size according to the target battery, a pressure compression process using a roll press or the like in order to increase the electrode density, and the like.

上述の正極合材ペーストは、正極合材に、溶剤を添加して混練して形成することができる。そして、正極合材は、粉末状になっている既述の正極活物質と、導電材と、結着剤とを混合して形成できる。 The above-mentioned positive electrode mixture paste can be formed by adding a solvent to the positive electrode mixture and kneading the paste. Then, the positive electrode mixture can be formed by mixing the above-mentioned positive electrode active material in powder form, the conductive material, and the binder.

導電材は、電極に適当な導電性を与えるために添加されるものである。導電材の材料は特に限定されないが、例えば天然黒鉛、人造黒鉛および膨張黒鉛などの黒鉛や、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラック系材料を用いることができる。 The conductive material is added to give appropriate conductivity to the electrode. The material of the conductive material is not particularly limited, and for example, graphite such as natural graphite, artificial graphite and expanded graphite, and carbon black materials such as acetylene black and ketjen black can be used.

結着剤は、正極活物質をつなぎ止める役割を果たすものである。係る正極合材に使用される結着剤は特に限定されないが、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、ポリアクリル酸等から選択された1種以上を用いることができる。 The binder serves to hold the positive electrode active material together. The binder used for the positive electrode mixture is not particularly limited, and for example, polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), fluororubber, ethylenepropylenediene rubber, styrene-butadiene, cellulose resin, and polyacrylic acid. One or more selected from acids and the like can be used.

なお、正極合材には活性炭などを添加することもできる。正極合材に活性炭などを添加することによって、正極の電気二重層容量を増加させることができる。 Activated carbon or the like can also be added to the positive electrode mixture. By adding activated carbon or the like to the positive electrode mixture, the electric double layer capacity of the positive electrode can be increased.

溶剤は、結着剤を溶解して正極活物質、導電材、および活性炭等を結着剤中に分散させる働きを有する。溶剤は特に限定されないが、例えばN−メチル−2−ピロリドン等の有機溶剤を用いることができる。 The solvent has a function of dissolving the binder and dispersing the positive electrode active material, the conductive material, activated carbon and the like in the binder. The solvent is not particularly limited, but an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone can be used.

また、正極合材ペースト中における各物質の混合比は特に限定されるものではなく、例えば一般の非水系電解液二次電池の正極の場合と同様にすることができる。例えば、溶剤を除いた正極合材の固形分を100質量部とした場合、正極活物質の含有量を60質量部以上95質量部以下、導電材の含有量を1質量部以上20質量部以下、結着剤の含有量を1質量部以上20質量部以下とすることができる。 Further, the mixing ratio of each substance in the positive electrode mixture paste is not particularly limited, and can be, for example, the same as in the case of the positive electrode of a general non-aqueous electrolyte secondary battery. For example, when the solid content of the positive electrode mixture excluding the solvent is 100 parts by mass, the content of the positive electrode active material is 60 parts by mass or more and 95 parts by mass or less, and the content of the conductive material is 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less. The content of the binder can be 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less.

なお、正極の製造方法は上記方法に限定されるものではなく、例えば正極合材や正極ペーストをプレス成型した後、真空雰囲気下で乾燥すること等で製造することもできる。
(負極)
負極は、例えば銅などの金属箔集電体の表面に、負極合材ペーストを塗布し、乾燥して形成されたシート状の部材である。
The method for manufacturing the positive electrode is not limited to the above method, and for example, the positive electrode mixture or the positive electrode paste can be press-molded and then dried in a vacuum atmosphere.
(Negative electrode)
The negative electrode is a sheet-like member formed by applying a negative electrode mixture paste to the surface of a metal foil current collector such as copper and drying it.

負極は、負極合材ペーストを構成する成分やその配合、集電体の素材等は異なるものの、実質的に上述の正極と同様の方法によって形成され、正極と同様に必要に応じて各種処理が行われる。 The negative electrode is formed by substantially the same method as the above-mentioned positive electrode, although the components constituting the negative electrode mixture paste, their composition, the material of the current collector, etc. are different. Will be done.

負極合材ペーストは、負極活物質と結着剤とを混合した負極合材に、適当な溶剤を加えてペースト状にすることができる。 The negative electrode mixture paste can be made into a paste by adding an appropriate solvent to the negative electrode mixture in which the negative electrode active material and the binder are mixed.

負極活物質としては例えば、金属リチウムやリチウム合金などのリチウムを含有する物質や、リチウムイオンを吸蔵および脱離できる吸蔵物質を採用することができる。 As the negative electrode active material, for example, a substance containing lithium such as metallic lithium or a lithium alloy, or an occlusion substance capable of storing and desorbing lithium ions can be adopted.

吸蔵物質は特に限定されないが、例えば天然黒鉛、人造黒鉛、フェノール樹脂等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等から選択された1種以上を用いることができる。 The occluded substance is not particularly limited, but one or more selected from, for example, an organic compound calcined body such as natural graphite, artificial graphite, and phenol resin, and a powdery body of a carbon substance such as coke can be used.

係る吸蔵物質を負極活物質に採用した場合には、正極同様に、結着剤として、PVDF等の含フッ素樹脂を用いることができ、負極活物質を結着剤中に分散させる溶剤としては、N−メチル−2−ピロリドン等の有機溶剤を用いることができる。
(セパレータ)
セパレータは、正極と負極との間に挟み込んで配置されるものであり、正極と負極とを分離し、電解液を保持する機能を有している。
When the occlusal substance is used as the negative electrode active material, a fluororesin such as PVDF can be used as the binder as in the case of the positive electrode, and the solvent for dispersing the negative electrode active material in the binder can be used. An organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone can be used.
(Separator)
The separator is arranged so as to be sandwiched between the positive electrode and the negative electrode, and has a function of separating the positive electrode and the negative electrode and holding an electrolytic solution.

セパレータの材料としては、例えばポリエチレンや、ポリプロピレンなどの薄い膜で、微細な孔を多数有する膜を用いることができるが、上記機能を有するものであれば、特に限定されない。
(非水系電解液)
非水系電解液は、例えば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。
As the material of the separator, a thin film such as polyethylene or polypropylene, which has a large number of fine pores, can be used, but is not particularly limited as long as it has the above-mentioned function.
(Non-aqueous electrolyte solution)
The non-aqueous electrolyte solution is, for example, a solution obtained by dissolving a lithium salt as a supporting salt in an organic solvent.

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、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、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、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種を単独で、あるいは2種以上を混合して用いることができる。 Examples of the organic solvent include cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate and trifluoropropylene carbonate; and chain carbonates such as diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethylmethyl carbonate and dipropyl carbonate; further, tetrahydrofuran and 2-. Ether compounds such as methyltetrahydrofuran and dimethoxyethane; sulfur compounds such as ethylmethyl sulfone and butane sulton; phosphorus compounds such as triethyl phosphate and trioctyl phosphate are used alone or in combination of two or more. be able to.

支持塩としては、LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiN(CF3SO22、およびそれらの複合塩などを用いることができる。 As the supporting salt, LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , and a composite salt thereof can be used.

なお、非水系電解液は、電池特性改善のため、ラジカル捕捉剤、界面活性剤、難燃剤などを含んでいてもよい。 The non-aqueous electrolyte solution may contain a radical scavenger, a surfactant, a flame retardant, or the like in order to improve the battery characteristics.

本実施形態の非水系電解液二次電池は、既述の正極活物質を正極材料として用いた正極を備えている。このため、優れた電池特性を有する非水系電解液二次電池とすることができる。 The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present embodiment includes a positive electrode using the above-mentioned positive electrode active material as the positive electrode material. Therefore, a non-aqueous electrolyte secondary battery having excellent battery characteristics can be obtained.

以下、実施例を参照しながら本発明をより具体的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
(水酸化リチウム粉砕粉の製造)
以下の手順により、水酸化リチウム粉砕粉を製造した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
[Example 1]
(Manufacturing of crushed lithium hydroxide powder)
Lithium hydroxide pulverized powder was produced by the following procedure.

水酸化リチウム一水和物(LiOH・HO)について、真空乾燥による無水化処理を施した。この無水水酸化リチウムの炭素濃度は0.05質量%であった。 For lithium hydroxide monohydrate (LiOH · H 2 O), it was subjected to dry treatment by vacuum drying. The carbon concentration of this anhydrous lithium hydroxide was 0.05% by mass.

次いで、得られた無水水酸化リチウムを粉砕工程に供した。 Then, the obtained anhydrous lithium hydroxide was subjected to a pulverization step.

粉砕工程では、原料である無水水酸化リチウムの搬送経路の上流側から順に、粉砕前の無水水酸化リチウムを貯留しておくホッパーと、石臼型の粉砕機であり、機械式粉砕機であるマスコロイダ―(登録商標)(増幸産業株式会社製 型式:MKZA15−40JM)と、粉砕粉捕集用のバグフィルターと、粉砕粉を貯留しておくホッパーと、粉砕粉荷造り用の荷造り装置とが配置された粉砕手段を用いた。 In the crushing process, in order from the upstream side of the transport path of anhydrous lithium hydroxide as a raw material, a hopper that stores anhydrous lithium hydroxide before crushing, and a stone mill type crusher and a mechanical crusher, Mascoroida. -(Registered trademark) (Masuyuki Sangyo Co., Ltd. model: MKZA15-40JM), a bag filter for collecting crushed powder, a hopper for storing crushed powder, and a packing device for packing crushed powder are arranged. The crushing means was used.

なお、上記ホッパー、粉砕機、バグフィルター、貯留ホッパー、及び荷造り装置は配管により接続されており、ホッパーから供給された無水水酸化リチウムは粉砕機で粉砕され、空気輸送された粉砕粉がバグフィルターにより捕集され一旦ホッパーに貯留され、荷造り装置に回収されるように構成されている。また、ホッパーと粉砕機との間の配管上には、金属異物除去用の永久磁石式のマグネット、及び原料内異物除去用の振動篩が配置されている。 The hopper, crusher, bag filter, storage hopper, and packing device are connected by pipes, anhydrous lithium hydroxide supplied from the hopper is crushed by the crusher, and the crushed powder transported by air is the bag filter. It is configured to be collected by the hopper, temporarily stored in the hopper, and collected in the packing device. Further, on the pipe between the hopper and the crusher, a permanent magnet type magnet for removing foreign matter in metal and a vibrating sieve for removing foreign matter in the raw material are arranged.

本実施例では、粉砕工程の間、粉砕機内に、露点が−70℃、かつ二酸化炭素の含有量が20体積ppmの脱炭酸空気を継続して供給し、粉砕機内を該雰囲気とした。また、粉砕機出口から貯留ホッパーまでは空気輸送とし、空気輸送には通常大気を用いた。 In this embodiment, decarboxylated air having a dew point of −70 ° C. and a carbon dioxide content of 20 parts by volume ppm was continuously supplied into the crusher during the crushing step, and the inside of the crusher was made into the atmosphere. In addition, air transportation was used from the outlet of the crusher to the storage hopper, and normal air was used for air transportation.

そして、予め予備試験を実施し、粉砕粉の平均粒子径が40μm以上100μm以下の範囲となるように、粉砕機の運転条件を選択しておき、係る条件で無水水酸化リチウムの粉砕を実施した。 Then, a preliminary test was conducted in advance, operating conditions of the crusher were selected so that the average particle size of the pulverized powder was in the range of 40 μm or more and 100 μm or less, and anhydrous lithium hydroxide was pulverized under such conditions. ..

粉砕後、荷造り装置に回収された水酸化リチウム粉砕粉の炭素濃度を無機炭素分析装置(LECOジャパン製)により分析したところ、0.18質量%であることが確認できた。 After crushing, the carbon concentration of the crushed lithium hydroxide powder recovered in the packing device was analyzed by an inorganic carbon analyzer (manufactured by LECO Japan), and it was confirmed that it was 0.18% by mass.

また、得られた水酸化リチウム粉砕粉の平均粒子径をレーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置(マイクロトラック・ベル製)により、嵩密度を定容積容器の粉体重量測定を行うことによりそれぞれ分析したところ、平均粒子径は92.3μm、嵩密度は0.32g/ccであった。 In addition, the average particle size of the obtained crushed lithium hydroxide powder was measured by a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device (manufactured by Microtrac Bell), and the bulk density was measured by measuring the powder weight of the constant volume container. As a result of analysis, the average particle size was 92.3 μm and the bulk density was 0.32 g / cc.

また、上記の場合と同じ条件で連続粉砕を行ったところ、後述する参考例1の場合と比較して、粉砕機内等における水酸化リチウムの固着の発生を特に抑制でき、粉砕機内の閉塞発生頻度が低下すると共に、粉砕機内部のメンテナンス頻度が1/5に減少し、生産性が改善された。
(正極活物質の製造)
前駆体水酸化物としてNi0.88Co0.09Al0.03(OH)を用意し、係る前駆体水酸化物を空気(酸素:21容量%)気流中にて600℃で2時間の熱処理を行い、前駆体水酸化物に含まれていた水分を除去し、酸化物(Ni0.88Co0.09Al0.03O)に転換して回収した。なお、ニッケル複合酸化物の平均粒子径は12μmで、嵩密度は1.1g/ccであった。
Further, when continuous pulverization was performed under the same conditions as in the above case, the occurrence of lithium hydroxide sticking in the crusher or the like could be particularly suppressed as compared with the case of Reference Example 1 described later, and the frequency of clogging in the crusher occurred. The maintenance frequency inside the crusher was reduced to 1/5, and the productivity was improved.
(Manufacturing of positive electrode active material)
Ni 0.88 Co 0.09 Al 0.03 (OH) 2 was prepared as the precursor hydroxide, and the precursor hydroxide was placed in an air (oxygen: 21% by volume) air stream at 600 ° C. for 2 hours. Was treated to remove the water contained in the precursor hydroxide, which was converted into an oxide (Ni 0.88 Co 0.09 Al 0.03 O) and recovered. The average particle size of the nickel composite oxide was 12 μm, and the bulk density was 1.1 g / cc.

上述の水酸化リチウム粉砕粉と、焙焼工程で熱処理を行った前駆体水酸化物とを混合して混合物を調製した(混合工程)。 The above-mentioned pulverized lithium hydroxide powder and the precursor hydroxide that had been heat-treated in the roasting step were mixed to prepare a mixture (mixing step).

得られた混合物を内寸が280mm(L)×280mm(W)×90mm(H)の焼成容器に装入し、これを連続式の焼成炉であるローラーハースキルンを用いて、酸素濃度80容量%、残部が不活性ガスである雰囲気中で、最高温度を765℃として焼成を行った(焼成工程)。さらに得られた焼成物の表面に付着した余剰成分を除去するため、該焼成物を質量比で水1に対し1.5となるように、純水に投入してスラリーとし、5分間の撹拌後、濾過、乾燥して正極活物質を得た(水洗工程)。 The obtained mixture is placed in a firing vessel having an internal size of 280 mm (L) × 280 mm (W) × 90 mm (H), and the mixture is placed in a firing vessel having an oxygen concentration of 80 by using a roller hearth kiln which is a continuous firing furnace. %, In an atmosphere where the balance is an inert gas, firing was performed at a maximum temperature of 765 ° C. (firing step). Further, in order to remove excess components adhering to the surface of the obtained calcined product, the calcined product was added to pure water so that the mass ratio was 1.5 with respect to 1 water to form a slurry, and the mixture was stirred for 5 minutes. After that, it was filtered and dried to obtain a positive electrode active material (washing step).

得られた正極活物質に対し、X線回折装置(スペクトリス株式会社製 X'Pert−PRO)によるリートベルト解析を実施したところ、リチウム席の席占有率は98.5%を超えていることが確認できた。このことから、結晶性に優れた高品質の正極活物質が得られていることを確認できた。
[実施例2]
粉砕機内に供給する気体として、露点が−70℃、かつ二酸化炭素の含有量が90体積ppmの脱炭酸空気を用いた点以外は実施例1と同様にして、実施例2にかかる水酸化リチウム粉砕粉を得た。
A Rietveld analysis of the obtained positive electrode active material using an X-ray diffractometer (X'Pert-PRO manufactured by Spectris Co., Ltd.) revealed that the seat occupancy rate of the lithium seat exceeded 98.5%. It could be confirmed. From this, it was confirmed that a high-quality positive electrode active material having excellent crystallinity was obtained.
[Example 2]
Lithium hydroxide according to Example 2 in the same manner as in Example 1 except that decarboxylated air having a dew point of −70 ° C. and a carbon dioxide content of 90 parts by volume ppm was used as the gas supplied into the crusher. A crushed powder was obtained.

水酸化リチウム粉砕粉の炭素濃度は0.29質量%であった。また、平均粒子径は66.8μm、嵩密度は0.31g/ccであった。 The carbon concentration of the pulverized lithium hydroxide powder was 0.29% by mass. The average particle size was 66.8 μm and the bulk density was 0.31 g / cc.

また、粉砕機内に供給する気体として、露点が−70℃、かつ二酸化炭素の含有量が90体積ppmの脱炭酸空気を用いた点以外は、実施例1と同じ条件で連続粉砕を行ったところ、後述する参考例1の場合と比較して、粉砕機内等における水酸化リチウムの固着の発生を特に抑制でき、粉砕機内の閉塞発生頻度が低下すると共に、粉砕機内部のメンテナンス頻度が1/4に減少し、生産性が改善された。 Further, continuous pulverization was performed under the same conditions as in Example 1 except that decarboxylated air having a dew point of −70 ° C. and a carbon dioxide content of 90 parts by volume was used as the gas supplied into the pulverizer. Compared with the case of Reference Example 1 described later, the occurrence of lithium hydroxide sticking in the crusher or the like can be particularly suppressed, the frequency of blockage in the crusher is reduced, and the maintenance frequency inside the crusher is 1/4. It decreased to and the productivity was improved.

本実施例で得られた水酸化リチウム粉砕粉を用いた点以外は、実施例1と同様にして正極活物質を製造した。得られた正極活物質に対して、実施例1と同様にX線回折装置によるリートベルト解析を実施したところ、リチウム席の席占有率は98.5%を超えていることが確認できた。このことから、結晶性に優れた高品質の正極活物質が得られていることを確認できた。
[参考例1]
(水酸化リチウム粉砕粉の製造)
以下の手順により、水酸化リチウム粉砕粉を製造した。
A positive electrode active material was produced in the same manner as in Example 1 except that the lithium hydroxide pulverized powder obtained in this example was used. When the Rietveld analysis of the obtained positive electrode active material was carried out by an X-ray diffractometer in the same manner as in Example 1, it was confirmed that the seat occupancy rate of the lithium seat exceeded 98.5%. From this, it was confirmed that a high-quality positive electrode active material having excellent crystallinity was obtained.
[Reference Example 1]
(Manufacturing of crushed lithium hydroxide powder)
Lithium hydroxide pulverized powder was produced by the following procedure.

実施例1と同じ無水水酸化リチウムを粉砕工程に供した。 The same anhydrous lithium hydroxide as in Example 1 was subjected to the pulverization step.

粉砕工程では、原料である無水水酸化リチウムの搬送経路の上流側から順に、粉砕前の無水水酸化リチウムを貯留しておくホッパーと、気流式粉砕機であるジェットミル(セイシン企業製)と、粉砕粉捕集用のバグフィルターと、粉砕粉荷造り用の荷造り装置とが配置された粉砕手段を用いた。 In the crushing process, in order from the upstream side of the transport path of anhydrous lithium hydroxide as a raw material, a hopper that stores anhydrous lithium hydroxide before crushing, a jet mill that is an airflow type crusher (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.), and A crushing means equipped with a bag filter for collecting crushed powder and a packing device for packing crushed powder was used.

なお、粉砕手段を構成するホッパー、粉砕機、バグフィルター、荷造り装置は配管により接続されており、ホッパーから供給された無水水酸化リチウムは粉砕機で粉砕され、粉砕粉がバグフィルターにより捕集され、荷造り装置に回収されるように構成されている。また、ホッパーと粉砕機との間の配管上には、金属異物除去用の永久磁石式のマグネット、及び原料内異物除去用の振動篩が配置されている。 The hopper, crusher, bag filter, and packing device that make up the crushing means are connected by piping, the anhydrous lithium hydroxide supplied from the hopper is crushed by the crusher, and the crushed powder is collected by the bag filter. , Is configured to be collected by the packing device. Further, on the pipe between the hopper and the crusher, a permanent magnet type magnet for removing foreign matter in metal and a vibrating sieve for removing foreign matter in the raw material are arranged.

粉砕機であるジェットミルは、水平型のジェットミルを用いた。そして、該粉砕機では、プッシャーエアー及びベンチュリーノズルによって加速された原料が粉砕室に導入され、粉砕室内に設置されたグライディングノズルから吐出される高速流体によって、原料の相互衝突・摩擦が起こって、超微粉が得られる。 As the jet mill, which is a crusher, a horizontal jet mill was used. Then, in the crusher, the raw material accelerated by the pusher air and the Venturi nozzle is introduced into the crushing chamber, and the high-speed fluid discharged from the gliding nozzle installed in the crushing chamber causes mutual collision and friction of the raw materials. Ultra-fine powder is obtained.

本実施例では、粉砕機内に導入する気体として、露点が−70℃、かつ二酸化炭素の含有量が20体積ppmの脱炭酸空気を用い、粉砕工程の間、粉砕機内は係る雰囲気に保持されている。 In this embodiment, decarboxylated air having a dew point of −70 ° C. and a carbon dioxide content of 20 parts by volume ppm is used as the gas to be introduced into the crusher, and the inside of the crusher is maintained in such an atmosphere during the crushing step. There is.

粉砕後、荷造り装置に回収された水酸化リチウム粉砕粉の炭素濃度を無機炭素分析装置(LECOジャパン製)により分析したところ、0.17質量%であることが確認できた。 After crushing, the carbon concentration of the crushed lithium hydroxide powder recovered in the packing device was analyzed by an inorganic carbon analyzer (manufactured by LECO Japan), and it was confirmed that it was 0.17% by mass.

また、得られた水酸化リチウム粉砕粉の平均粒子径をレーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置(マイクロトラック・ベル製)により、嵩密度を定容積容器の粉体重量測定を行うことによりそれぞれ分析したところ、平均粒子径は67.5μm、嵩密度は0.30g/ccであった。
(正極活物質の製造)
水酸化リチウム粉砕粉として、本参考例で作製した水酸化リチウム粉砕粉を用いた点以外は実施例1と同様にして正極活物質を得た。
In addition, the average particle size of the obtained crushed lithium hydroxide powder was measured by a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device (manufactured by Microtrac Bell), and the bulk density was measured by measuring the powder weight of the constant volume container. As a result of analysis, the average particle size was 67.5 μm and the bulk density was 0.30 g / cc.
(Manufacturing of positive electrode active material)
A positive electrode active material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the lithium hydroxide pulverized powder produced in this reference example was used as the lithium hydroxide pulverized powder.

得られた正極活物質に対し、X線回折装置によるリートベルト解析を実施したところ、リチウム席の席占有率は98.5%を超えていることが確認できた。このことから、結晶性に優れた高品質の正極活物質が得られていることを確認できた。 When the Rietveld analysis of the obtained positive electrode active material was performed by an X-ray diffractometer, it was confirmed that the seat occupancy rate of the lithium seat exceeded 98.5%. From this, it was confirmed that a high-quality positive electrode active material having excellent crystallinity was obtained.

なお、本参考例においても、粉砕機内に導入する気体として、脱炭酸空気を用いることで、従来技術である脱炭酸していない空気を用いた場合と比較して、水酸化リチウムの固着を抑制し、大幅にメンテナンス頻度を低下させることができる。しかしながら、既述の実施例1、2においては、機械式粉砕機を用いることで、さらに水酸化リチウムの固着を抑制し、メンテナンス頻度を低下させることができることを確認できた。 Also in this reference example, by using decarboxylated air as the gas to be introduced into the crusher, the adhesion of lithium hydroxide is suppressed as compared with the case of using non-decarboxylated air, which is a conventional technique. However, the maintenance frequency can be significantly reduced. However, in Examples 1 and 2 described above, it was confirmed that by using the mechanical crusher, the sticking of lithium hydroxide can be further suppressed and the maintenance frequency can be reduced.

Claims (2)

水酸化リチウムを機械式粉砕機により粉砕する粉砕工程を有し、
前記粉砕工程を二酸化炭素濃度が100体積ppm未満、露点が−70℃以下の雰囲気下で実施する水酸化リチウム粉砕粉の製造方法。
Lithium hydroxide have a pulverizing step of pulverizing by a mechanical pulverizer,
A method for producing lithium hydroxide pulverized powder, wherein the pulverization step is carried out in an atmosphere where the carbon dioxide concentration is less than 100 volume ppm and the dew point is −70 ° C. or less.
前記機械式粉砕機が石臼型の粉砕機である請求項1に記載の水酸化リチウム粉砕粉の製造方法。 The method for producing lithium hydroxide pulverized powder according to claim 1, wherein the mechanical crusher is a stone mill type crusher.
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