KR20190062432A - Method for producing positive electrode active material for lithium secondary battery - Google Patents

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스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤
가부시끼가이샤 다나까 가가꾸 겡뀨쇼
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Abstract

본 발명은, 리튬 화합물과, 정극 활물질 전구체를 혼합하여, 혼합물을 얻는 혼합 공정과, 상기 혼합물을 로터리 킬른을 사용하여 소성하는 본 소성 공정을 포함하는 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법으로서, 상기 혼합물에 포함되는 리튬 화합물의 함유량이 0 을 초과하고 50 질량% 이하이며, 상기 로터리 킬른의 노 내벽이, 비금속 재질로 형성된 것을 특징으로 하는, 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing a positive electrode active material for a lithium secondary battery comprising a mixing step of mixing a lithium compound and a positive electrode active material precursor to obtain a mixture and a firing step of firing the mixture using a rotary kiln, Wherein the content of the lithium compound contained in the rotary kiln is greater than 0 and less than or equal to 50 mass%, and the furnace inner wall of the rotary kiln is made of a non-metallic material.

Description

리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법Method for producing positive electrode active material for lithium secondary battery

본 발명은 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing a positive electrode active material for a lithium secondary battery.

본원은, 2016년 10월 13일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2016-201566호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.The present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2016-201566, filed on October 13, 2016, the contents of which are incorporated herein by reference.

리튬 이차 전지용 정극 활물질에는 리튬 복합 산화물이 사용되고 있다. 리튬 이차 전지는, 이미 휴대 전화 용도나 노트 PC 용도 등의 소형 전원뿐만 아니라, 자동차 용도나 전력 저장 용도 등의 중형 또는 대형 전원에 있어서도 실용화가 진행되고 있다.A lithium composite oxide is used as a positive electrode active material for a lithium secondary battery. Lithium secondary batteries have already been put to practical use not only for small-sized power sources such as portable telephone applications and notebook PC applications, but also for medium-sized or large-sized power sources such as automobile applications and power storage applications.

리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법은, 일반적으로 리튬 화합물과 금속 복합 산화물인 전구체를 소성하는 공정을 포함한다.A method of producing a positive electrode active material for a lithium secondary battery generally includes a step of firing a lithium compound and a precursor which is a metal complex oxide.

사이클 특성 등의 리튬 이차 전지의 성능을 향상시키기 위해, 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 조성을 균일화하는 시도나, 미반응물의 잔존량을 저하시키는 시도가 이루어지고 있다.Attempts have been made to attempt to equalize the composition of the positive electrode active material for a lithium secondary battery and to reduce the amount of unreacted materials to improve the performance of the lithium secondary battery such as cycle characteristics.

예를 들어, 특허문헌 1 에는, 소성 공정을 롤러 하스 킬른을 사용하여 실시한 것에 의해, 산화의 편차가 적은 정극 재료를 양호한 생산성으로 제조할 수 있었던 것이 기재되어 있다.For example, Patent Document 1 discloses that a positive electrode material with a small variation in oxidation can be produced with good productivity by performing a firing step using a roller washer kiln.

일본 공개특허공보 2006-4724호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-4724

리튬 이차 전지의 응용 분야의 확대가 진행되는 속에서, 리튬 이차 전지용 정극 활물질에는 여러 가지 전지 특성을 향상시키기 위해, 높은 결정성이 요구된다. In the field of application of lithium secondary batteries, the positive electrode active material for lithium secondary batteries is required to have high crystallinity in order to improve various battery characteristics.

그러나, 상기 특허문헌 1 에 기재된 바와 같이, 롤러 하스 킬른을 사용하면, 소성에 장시간을 필요로 하고, 나아가 결정성도 충분한 것은 아니다.However, as described in Patent Document 1, when a roller washer kiln is used, a long time is required for firing, and further, the crystallinity is not sufficient.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 결정성이 우수한 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a method for producing a positive electrode active material for a lithium secondary battery excellent in crystallinity.

즉, 본 발명은 하기 [1] ∼ [8] 의 발명을 포함한다.That is, the present invention includes the following inventions [1] to [8].

[1] 리튬 화합물과, 정극 활물질 전구체를 혼합하여, 혼합물을 얻는 혼합 공정과, 상기 혼합물을 로터리 킬른을 사용하여 소성하는 본 소성 공정을 포함하는 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법으로서, 상기 혼합물에 포함되는 리튬 화합물의 함유량이 상기 혼합물의 총 질량에 대해 0 을 초과하고 50 질량% 이하이며, 상기 로터리 킬른의 노 내벽이, 비금속 재질로 형성된 것을 특징으로 하는, 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.[1] A process for producing a positive electrode active material for a lithium secondary battery, comprising a mixing step of mixing a lithium compound and a positive electrode active material precursor to obtain a mixture, and a main firing step of firing the mixture using a rotary kiln, Wherein the content of the lithium compound is greater than 0 and less than 50 mass% with respect to the total mass of the mixture, and the furnace inner wall of the rotary kiln is made of a non-metallic material.

[2] 상기 본 소성 공정을 750 ℃ 이상 1000 ℃ 이하에서 실시하는, [1] 에 기재된 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.[2] The method for producing a positive electrode active material for a lithium secondary battery according to [1], wherein the main firing step is carried out at a temperature of 750 ° C or higher and 1000 ° C or lower.

[3] 상기 리튬 이차 전지용 정극 활물질이, 이하의 일반식 (Ⅰ) 로 나타내는 리튬 금속 복합 산화물을 포함하는, [1] 또는 [2] 에 기재된 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.[3] The method for producing a positive electrode active material for a lithium secondary battery according to [1] or [2], wherein the positive electrode active material for a lithium secondary battery comprises a lithium metal composite oxide represented by the following general formula (I).

Li[Lix(Ni(1-y-z-w)CoyMnzMw)1-x]O2 … (Ⅰ) Li [Li x (Ni (1 -yzw) Co y Mn z M w) 1-x] O 2 ... (I)

(일반식 (Ⅰ) 중, -0.1 ≤ x ≤ 0.2, 0 < y ≤ 0.5, 0 < z ≤ 0.8, 0 ≤ w ≤ 0.1, y + z + w < 1, M 은, Cu, Ti, Mg, Al, W, B, Mo, Nb, Zn, Sn, Zr, Ga 및 V 로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 원소를 나타낸다)(In the formula (I), -0.1? X? 0.2, 0 <y? 0.5, 0? Z? 0.8, 0? W? 0.1, y + z + And at least one element selected from the group consisting of Al, W, B, Mo, Nb, Zn, Sn, Zr,

[4] 상기 혼합 공정 후이고, 상기 본 소성 공정 전에, 상기 본 소성의 소성 온도보다 저온에서 소성하는, 예비 소성 공정을 포함하는, [1] ∼ [3] 중 어느 한 항에 기재된 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.[4] The method for producing a lithium secondary battery according to any one of [1] to [3], wherein the prebaking step is performed after the mixing step and before the main firing step, A method for producing a positive electrode active material.

[5] 상기 본 소성 공정 및 상기 예비 소성 공정 중 어느 일방 또는 양방을, 산소 함유 가스를 15 Nm3/h/㎥ 이상의 유량으로 통기시킴으로써 실시하는 [1] ∼ [4] 중 어느 한 항에 기재된 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.[5] A method as described in any one of [1] to [4], wherein at least one of the main firing step and the preliminary firing step is carried out by flowing an oxygen-containing gas at a flow rate of 15 Nm 3 / h / A method for producing a positive electrode active material for a lithium secondary battery.

[6] 상기 산소 함유 가스 중의 산소 농도가, 산소 함유 가스의 총 체적에 대해 21 체적% 이상인, [5] 에 기재된 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.[6] The method for producing a positive electrode active material for a lithium secondary battery according to [5], wherein the oxygen concentration in the oxygen-containing gas is 21% by volume or more based on the total volume of the oxygen-containing gas.

[7] 상기 리튬 이차 전지용 정극 활물질 중에 포함되는 크롬의 함유량이 상기 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 총 질량에 대해 50 ppm 이하인, [1] ∼ [6] 중 어느 한 항에 기재된 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.[7] The positive electrode active material for a lithium secondary battery according to any one of [1] to [6], wherein the content of chromium contained in the positive electrode active material for lithium secondary batteries is 50 ppm or less relative to the total mass of the positive electrode active material for lithium secondary batteries Gt;

[8] 상기 리튬 이차 전지용 정극 활물질 중에 포함되는 탄산리튬의 함유량이 상기 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 총 질량에 대해 1.0 질량% 이하인, [1] ∼ [7] 중 어느 한 항에 기재된 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.[8] The lithium secondary battery according to any one of [1] to [7], wherein the content of lithium carbonate contained in the positive electrode active material for lithium secondary batteries is 1.0% by mass or less based on the total mass of the positive electrode active material for lithium secondary batteries. A method for producing an active material.

본 발명에 의하면, 결정성이 우수한 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a positive electrode active material for a lithium secondary battery excellent in crystallinity.

도 1a 는 리튬 이온 이차 전지의 일례를 나타내는 개략 구성도이다.
도 1b 는 리튬 이온 이차 전지의 일례를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2 는 로터리 킬른의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 3 은 로터리 킬른의 길이 방향에 대해 수직인 방향의 개략 단면도이다.
도 4 는 로터리 킬른의 길이 방향의 개략 단면도이다.
1A is a schematic structural view showing an example of a lithium ion secondary battery.
1B is a schematic configuration diagram showing an example of a lithium ion secondary battery.
2 is a schematic view showing an example of a rotary kiln.
3 is a schematic sectional view in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the rotary kiln.
4 is a schematic sectional view of the rotary kiln in the longitudinal direction.

<리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법>&Lt; Method for producing positive electrode active material for lithium secondary battery &

본 발명의 리튬 이차 전지용 정극 활물질 (이하, 「정극 활물질」이라고도 기재한다) 의 제조 방법은, 리튬 화합물과, 정극 활물질 전구체 (이하, 「전구체」라고도 기재한다) 를 혼합하여, 혼합물을 얻는 혼합 공정과, 상기 혼합물을 로터리 킬른을 사용하여 소성하는 본 소성 공정을 포함하는 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법으로서, 상기 혼합물에 포함되는 리튬 화합물의 함유량이 상기 혼합물의 총 질량에 대해 0 을 초과하고 50 질량% 이하이며, 상기 로터리 킬른의 노 내벽이, 비금속 재질로 형성된 것을 특징으로 한다.A method for producing a positive electrode active material for a lithium secondary battery of the present invention (hereinafter also referred to as a "positive electrode active material") comprises mixing a lithium compound and a positive electrode active material precursor (hereinafter also referred to as "precursor"), And a firing step of firing the mixture using a rotary kiln, wherein the content of the lithium compound contained in the mixture is more than 0 and less than 50 Mass% or less, and the furnace inner wall of the rotary kiln is formed of a non-metallic material.

리튬 화합물과 전구체의 소성 공정에는, 종래, 터널로, 롤러 하스 킬른, 로터리 킬른 등의 설비가 사용되고 있다.For the firing step of the lithium compound and the precursor, facilities such as a roller hearth kiln and a rotary kiln are conventionally used as tunnels.

터널로나 롤러 하스 킬른은, 토갑에 혼합물을 충전하여 소성하기 때문에, 소성 효율이 낮고, 나아가 소성에 장시간을 필요로 한다는 문제가 있다.Tunnel furnaces or roller hearth kilns have a problem that the firing efficiency is low and the firing is required for a long time because the mixture is fired and filled in the tofu.

또 로터리 킬른은, 노 내벽이 금속제이면, 고온에서 소성하면 부재로부터 금속이 용출되고, 용출된 금속 성분에 의해 정극 활물질이 오염된다는 문제가 있다.In addition, if the inner wall of the furnace is made of metal, the rotary kiln has a problem that when the furnace is fired at a high temperature, the metal elutes from the member and the cathode active material is contaminated by the eluted metal component.

본 발명은, 리튬 화합물과 전구체의 혼합물의 소성 공정을, 혼합물이 접촉하는 부위인 노 내벽이, 비금속 재질로 형성된 로터리 킬른을 사용하여 실시한다. 이 때문에, 고온에서 소성한 경우여도 노 내벽으로부터 금속이 용출되지 않아, 정극 활물질이 오염되는 경우가 없다. 또, 본 발명은 리튬 화합물의 함유량이 상기 혼합물의 총 질량에 대해 50 질량% 이하의 혼합물을 소성하기 때문에, 고온에서 소성해도 로터리 킬른에 혼합물 및 소성물이 과도하게 부착되지 않고, 소성할 수 있다.The present invention is carried out by using a rotary kiln formed of a nonmetallic material as a furnace inner wall, which is a portion where a mixture is brought into contact with a firing step of a mixture of a lithium compound and a precursor. For this reason, when firing at a high temperature, the metal does not elute from the inner wall of the furnace, and the positive electrode active material is not contaminated. Further, since the content of the lithium compound is 50% by mass or less based on the total mass of the mixture, the mixture can be fired without excessively adhering the mixture and the fired product to the rotary kiln even if the mixture is fired at a high temperature .

이하, 본 발명의 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method for producing the positive electrode active material for a lithium secondary battery of the present invention will be described.

[혼합 공정][Mixing Process]

본 공정은, 리튬 화합물과 전구체를 혼합하여 혼합물을 얻는 공정이다.This step is a step of mixing a lithium compound and a precursor to obtain a mixture.

본 공정에 있어서는, 리튬 화합물과 전구체의 혼합물 중의, 리튬 화합물의 함유량이 상기 혼합물의 총 질량에 대해 0 을 초과하고 50 질량% 이하가 되도록 혼합한다.In this step, the lithium compound is mixed so that the content of the lithium compound in the mixture of the lithium compound and the precursor is greater than 0 and less than 50 mass% with respect to the total mass of the mixture.

상기 혼합물의 총 질량에 대한 리튬 화합물의 함유량의 하한값은, 10 질량% 이상이 바람직하고, 15 질량% 이상이 보다 바람직하며, 20 질량% 이상이 특히 바람직하다.The lower limit of the content of the lithium compound with respect to the total mass of the mixture is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and particularly preferably 20% by mass or more.

상기 혼합물의 총 질량에 대한 리튬 화합물의 함유량의 상한값은, 49 질량% 이하가 바람직하고, 48 질량% 이하가 보다 바람직하며, 47 질량% 이하가 특히 바람직하다.The upper limit of the content of the lithium compound with respect to the total mass of the mixture is preferably 49 mass% or less, more preferably 48 mass% or less, and particularly preferably 47 mass% or less.

상기 상한값과 하한값은 임의로 조합할 수 있다.The upper limit value and the lower limit value may be arbitrarily combined.

예를 들어, 상기 혼합물의 총 질량에 대한 상기 리튬 화합물의 함유량은, 10 질량% 이상 49 질량% 이하가 바람직하고, 15 질량% 이상 48 질량% 이하가 보다 바람직하며, 20 질량% 이상 47 질량% 이하가 더욱 바람직하다.For example, the content of the lithium compound relative to the total mass of the mixture is preferably from 10 mass% to 49 mass%, more preferably from 15 mass% to 48 mass%, still more preferably from 20 mass% to 47 mass% Or less.

본 발명에 있어서는, 혼합물 중의 상기 혼합물의 총 질량에 대한 리튬 화합물의 함유량을 상기 특정 함유량으로 한 것에 의해, 혼합물 및 소성물의 로터리 킬른의 노 내벽에 대한 부착을 저감시킬 수 있다. 이 때문에, 후술하는 소성 공정에 있어서, 고온에서 소성할 수 있어, 결정성이 높은 정극 활물질을 얻을 수 있다.In the present invention, by setting the content of the lithium compound to the total mass of the mixture in the mixture to the above specified content, adhesion of the mixture and the calcined product to the furnace inner wall of the rotary kiln can be reduced. Therefore, in the firing step to be described later, firing can be performed at a high temperature, and a high-crystalline positive electrode active material can be obtained.

·리튬 화합물· Lithium compound

본 발명에 사용하는 리튬 화합물에 대해 설명한다.The lithium compound used in the present invention will be described.

본 발명에 사용하는 리튬 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 탄산리튬, 질산리튬, 아세트산리튬, 수산화리튬, 수산화리튬 수화물, 산화리튬 중 어느 하나, 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 이것들 중에서는, 수산화리튬 및 탄산리튬 중 어느 일방 또는 양방이 바람직하다.The lithium compound to be used in the present invention is not particularly limited and any one or more of lithium carbonate, lithium nitrate, lithium acetate, lithium hydroxide, lithium hydroxide hydrate and lithium oxide may be used in combination. Of these, either or both of lithium hydroxide and lithium carbonate is preferable.

·전구체· Precursor

전구체는, 천이 금속 화합물인 것이 바람직하다. 전구체는, 리튬 이외의 금속, 즉 필수 금속인 Ni 와, Co, Mn, Cu, Ti, Mg, Al, W, B, Mo, Nb, Zn, Sn, Zr, Ga 및 V 로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 임의 원소를 포함하는 천이 금속 화합물인 것이 바람직하다. 천이 금속 화합물은, 천이 금속 수산화물 또는 천이 금속 산화물인 것이 바람직하고, 구체적으로는 니켈코발트망간 복합 수산화물 또는 니켈코발트망간 복합 산화물이 바람직하다.The precursor is preferably a transition metal compound. The precursor is selected from the group consisting of a metal other than lithium, that is, Ni, which is an essential metal, and Co, Mn, Cu, Ti, Mg, Al, W, B, Mo, Nb, Zn, Sn, Zr, And is preferably a transition metal compound containing at least one arbitrary element. The transition metal compound is preferably a transition metal hydroxide or a transition metal oxide, and specifically, a nickel cobalt manganese composite hydroxide or a nickel-cobalt manganese composite oxide is preferable.

전구체는, 통상 공지된 배치법 또는 공침전법에 의해 제조하는 것이 가능하다.The precursor can be produced by a generally known batch method or coprecipitation method.

[본 소성 공정][Main firing process]

본 발명에 있어서는, 상기 특정 혼합 조건으로 한 것에 의해, 소성 공정에 있어서 고온에서 소성할 수 있어, 결정의 발달을 양호하게 진행시킬 수 있다.In the present invention, by the above-mentioned specific mixing conditions, it is possible to carry out calcination at a high temperature in the baking step, and the development of the crystal can be progressed well.

본 소성 공정은, 상기 혼합물과의 접촉 부위인 노 내벽이, 비금속 재질로 형성된 로터리 킬른에 의해 실시한다.In the main firing step, the inner wall of the furnace, which is the contact area with the mixture, is carried out by a rotary kiln formed of a non-metallic material.

본 실시형태에서 사용되는 로터리 킬른을 도 2 ∼ 도 4 에 의해 설명한다.The rotary kiln used in the present embodiment will be described with reference to Figs. 2 to 4. Fig.

로터리 킬른 (40) 은, 원통상의 노심관 (爐芯管) (42) 과, 상기 노심관 (42) 을 회전시키는 회전 장치 (도시 생략) 와, 상기 노심관 (42) 을 덮는 단열재 (도시 생략) 와, 상기 노심관 (42) 을 가열하는 히터 (도시 생략) 와, 상기 노심관 (42) 내에 소성 원료를 투입하는 원료 투입 장치 (도시 생략) 와, 소성물을 배출하는 배출부 (도시 생략) 를 포함한다. 노심관 (42) 은, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 소성 원료가 투입되는 입구측에 비해 출구측이 낮아지도록 경사가 부여되어 설치된다. 상기 노심관 (42) 이 회전함으로써, 소성 원료가 혼합되면서, 노심관 (42) 의 입구측으로부터 출구측으로 보내짐과 함께, 소성이 실시된다. 또, 산소 함유 가스는 도 4 의 파선 화살표로 나타낸 바와 같이, 통상 출구측으로부터 입구측으로 통기된다.The rotary kiln 40 includes a cylindrical core tube 42, a rotating device (not shown) for rotating the core tube 42, and a heat insulating material (not shown) covering the core tube 42 (Not shown) for heating the core pipe 42, a raw material charging device (not shown) for charging the raw material for firing into the core pipe 42, and a discharge unit Omitted). As shown in Fig. 4, the core pipe 42 is provided so as to be inclined so that the outlet side is lower than the inlet side into which the firing raw material is injected. As the core tube 42 rotates, the firing material is mixed and sent from the inlet side to the outlet side of the core tube 42, and firing is performed. Further, the oxygen-containing gas is normally vented from the outlet side to the inlet side as indicated by the broken arrow in Fig.

본 소성 공정은, 구체적으로는 로터리 킬른 (40) 에 상기 혼합물을 공급하고, 로터리 킬른 (40) 을 구성하는 노심관 (42) 을 회전시킴으로써, 상기 혼합물을 혼합하면서, 상기 혼합물이 소정의 온도가 되도록 로터리 킬른을 가열함으로써 실시할 수 있다. 본 발명에 있어서, 노 내벽 (41) 은, 노심관 (42) 의 내측의 벽을 의미한다.Specifically, the mixture is supplied to a rotary kiln 40 and the core tube 42 constituting the rotary kiln 40 is rotated. While the mixture is being mixed, the mixture is heated to a predetermined temperature By heating the rotary kiln as much as possible. In the present invention, the furnace inner wall 41 means the inner wall of the core tube 42. [

비금속 재질로는, 질화규소 (Si3N4), 산화알루미늄 (Al2O3 ; 알루미나라고도 한다), 이산화규소 (SiO2), 이산화지르코늄 (ZrO2), 산화마그네슘 (MgO), 탄화규소 (SiC) 등의 세라믹 재료가 바람직하고, 상기 비금속 재질의 총 질량에 대해 산화알루미늄을 50 질량% 이상 포함하는 것이 특히 바람직하다.Examples of the non-metallic material include silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ; also referred to as alumina), silicon dioxide (SiO 2 ), zirconium dioxide (ZrO 2 ), magnesium oxide (MgO) ), And it is particularly preferable that the ceramic material contains 50 mass% or more of aluminum oxide with respect to the total mass of the non-metallic material.

로터리 킬른의 전체 내용적에 대한 상기 혼합물의 충전량은, 1 체적% ∼ 50 체적% 인 것이 바람직하고, 3 체적% ∼ 30 체적% 인 것이 보다 바람직하며, 5 체적% ∼ 20 체적% 인 것이 더욱 바람직하다.The filling amount of the mixture with respect to the total volume of the rotary kiln is preferably 1% by volume to 50% by volume, more preferably 3% by volume to 30% by volume, further preferably 5% by volume to 20% by volume .

본 소성 공정은, 750 ℃ 이상 1000 ℃ 이하에서 실시하는 것이 바람직하다.The firing step is preferably carried out at 750 ° C or higher and 1000 ° C or lower.

소성 온도를 750 ℃ 이상 1000 ℃ 이하의 고온의 범위로 함으로써, 결정성이 높은 정극 활물질을 제조할 수 있다.By setting the firing temperature to a high temperature range of 750 ° C or more and 1000 ° C or less, a highly crystalline positive electrode active material can be produced.

본 실시형태에 있어서, 소성 공정의 온도는 소성되는 혼합물의 온도를 의미한다.In the present embodiment, the temperature of the firing step means the temperature of the mixture to be fired.

[예비 소성 공정][Preliminary firing process]

본 발명에 있어서는, 상기 혼합 공정 후이고, 상기 본 소성 공정 전에, 상기 본 소성의 소성 온도보다 저온에서 소성하는, 예비 소성 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 예비 소성은, 상기 본 소성보다 저온이면 되고, 본 소성의 소성 온도보다 80 ℃ ∼ 200 ℃ 낮은 온도가 바람직하고, 100 ℃ ∼ 150 ℃ 낮은 온도인 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the pre-firing step is performed after the mixing step and before the main firing step, the firing is performed at a temperature lower than the firing temperature of the main firing. The preliminary firing may be lower in temperature than the main firing, preferably 80 to 200 ° C lower than the firing temperature of the firing, and preferably 100 to 150 ° C lower.

예비 소성을 실시함으로써, 높은 결정성을 갖는 리튬 금속 복합 산화물을 포함하는 정극 활물질을 얻을 수 있고, 또 미반응 물질을 줄일 수 있다.By performing the preliminary firing, a positive electrode active material containing a lithium metal composite oxide having a high crystallinity can be obtained, and unreacted materials can be reduced.

예비 소성 공정의 소성로는 특별히 한정되지 않지만, 로터리 킬른을 사용하는 것이 바람직하다. 본 소성 공정과 예비 소성 공정은, 동일한 로터리 킬른이어도 되고, 상이한 로터리 킬른이어도 되는데, 연속적으로 소성 공정을 실시할 수 있는 관점에서, 동일한 로터리 킬른을 사용하여 실시하는 것이 바람직하다.The firing furnace of the preliminary firing process is not particularly limited, but it is preferable to use a rotary kiln. The firing step and the preliminary firing step may be the same rotary kiln or may be different rotary kilns, and it is preferable to use the same rotary kiln from the viewpoint of continuous firing process.

예비 소성 공정에 사용하는 소성로의 상기 혼합물과의 접촉 부위는, 인코넬 등의 금속 재질이어도 되고, 질화규소 (Si3N4), 산화알루미늄 (Al2O3 ; 알루미나라고도 한다) 등의 비금속 재질이어도 된다.The contact portion of the firing furnace used in the preliminary firing step may be a metallic material such as inconel or a nonmetal material such as silicon nitride (Si 3 N 4 ) or aluminum oxide (Al 2 O 3 ; alumina) .

상기 본 소성 공정 및 상기 예비 소성 공정 중 어느 일방 또는 양방은, 산소 함유 가스를 15 Nm3/h/㎥ 이상의 유량으로 통기시킴으로써 실시하는 것이 바람직하고, 16 Nm3/h/㎥ 이상이 보다 바람직하다. 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 150 Nm3/h/㎥ 이하, 130 Nm3/h/㎥ 이하, 120 Nm3/h/㎥ 이하를 들 수 있다.It is preferable that either or both of the main firing step and the preliminary firing step is carried out by passing an oxygen-containing gas at a flow rate of 15 Nm 3 / h / m 3 or more, more preferably 16 Nm 3 / h / m 3 or more . The upper limit is not particularly limited, and an example would be 150 Nm 3 / h / ㎥ or less, 130 Nm 3 / h / ㎥ or less, 120 Nm 3 / h / ㎥ below.

상기 상한값과 하한값은 임의로 조합할 수 있다.The upper limit value and the lower limit value may be arbitrarily combined.

예를 들어, 상기 유량은, 15 Nm3/h/㎥ 이상 150 Nm3/h/㎥ 이하인 것이 바람직하고, 16 Nm3/h/㎥ 이상 130 Nm3/h/㎥ 이하인 것이 보다 바람직하며, 16 Nm3/h/㎥ 이상 120 Nm3/h/㎥ 이하인 것이 더욱 바람직하다.For example, the flow rate is, 15 Nm 3 / h / ㎥ more than 150 Nm 3 / h / ㎥ than that is preferred, more preferably 16 Nm 3 / h / ㎥ or less than 130 Nm 3 / h / ㎥, 16 it Nm 3 / h / ㎥ more than 120 Nm 3 / h / ㎥ or less is more preferred.

본 실시형태의 다른 측면으로는, 상기 유량은, 40 Nm3/h/㎥ 이상 200 Nm3/h/㎥ 이하인 것이 바람직하고, 80 Nm3/h/㎥ 이상 180 Nm3/h/㎥ 이하인 것이 보다 바람직하며, 130 Nm3/h/㎥ 이상 160 Nm3/h/㎥ 이하인 것이 더욱 바람직하다.In another aspect of this embodiment is that the flow rate is, 40 Nm 3 / h / ㎥ more than 200 Nm 3 / h / ㎥ is preferred, more than 80 Nm 3 / h / ㎥ 180 Nm 3 / h / ㎥ or less than is more preferred, and, 130 Nm 3 / h / ㎥ more than 160 Nm 3 / h / ㎥ or less is more preferred.

상기 본 소성 공정 및 상기 예비 소성 공정 중 어느 일방 또는 양방은, 산소 가스 중의 산소 농도가, 산소 함유 가스의 총 체적에 대해 21 체적% 이상으로 실시하는 것이 바람직하다. 상기 산소 농도의 산소 함유 가스의 제조 방법으로는, 산소 이외의 가스와 산소 가스를 소정의 비율로 혼합함으로써 얻을 수 있다. 산소 이외의 가스 및 산소 가스의 유량은, 공지된 유량계에 의해 제어할 수 있다. 또, 공기를 그대로 사용해도 된다.It is preferable that either or both of the main firing step and the preliminary firing step is performed so that the oxygen concentration in the oxygen gas is 21% by volume or more based on the total volume of the oxygen-containing gas. The oxygen-containing gas having the oxygen concentration can be obtained by mixing a gas other than oxygen and oxygen gas at a predetermined ratio. The flow rates of gases other than oxygen and oxygen gas can be controlled by a known flow meter. Alternatively, the air may be used as it is.

본 발명에 있어서는, 본 소성 공정을 상기 통기 조건으로 실시하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the present firing step is carried out under the above-described aeration conditions.

소성 시간은, 승온 개시부터 온도 도달하여 온도 유지가 종료되기까지의 합계 시간을 1 시간 이상 10 시간 이하로 하는 것이 바람직하고, 1 시간 이상 8 시간 이하가 보다 바람직하며, 1 시간 이상 5 시간 이하가 특히 바람직하다.The firing time is preferably from 1 hour to 10 hours, more preferably from 1 hour to 8 hours, even more preferably from 1 hour to 5 hours Particularly preferred.

본 발명에 있어서, 예비 소성을 실시하는 경우에는, 예비 소성 공정의 승온 개시부터, 본 소성 공정이 종료되기까지의 시간을 상기 시간 이내로 실시한다.In the present invention, when the preliminary firing is carried out, the time from the start of the temperature rise in the preliminary firing step to the end of the main firing step is performed within the above-mentioned period.

보다 구체적으로는, 예비 소성 공정을 30 분간 이상 3 시간 이하로 하는 것이 바람직하고, 1 시간 이상 2.5 시간 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.More specifically, the preliminary firing step is preferably performed for 30 minutes to 3 hours, more preferably for 1 hour to 2.5 hours.

또, 본 소성 공정을 30 분간 이상 3 시간 이하로 하는 것이 바람직하고, 1 시간 이상 2.5 시간 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.The firing step is preferably performed for 30 minutes to 3 hours, more preferably for 1 hour to 2.5 hours.

본 발명의 다른 측면으로는, 소성 공정에 있어서의 목적의 온도에 도달하고 나서의 유지 시간은, 1 시간 이상 10 시간 이하로 하는 것이 바람직하고, 1 시간 이상 8 시간 이하가 보다 바람직하며, 1 시간 이상 6 시간 이하가 더욱 바람직하다. 또, 목적의 온도까지의 승온 속도는, 20 ℃/시간 이상 2000 ℃/시간 이하로 하는 것이 바람직하고, 50 ℃/시간 이상 1000 ℃/시간 이하로 하는 것이 보다 바람직하며, 100 ℃/시간 이상 800 ℃/시간 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.In another aspect of the present invention, the holding time after reaching the target temperature in the firing step is preferably 1 hour or more and 10 hours or less, more preferably 1 hour or more and 8 hours or less, More preferably not more than 6 hours. The rate of temperature rise to the target temperature is preferably 20 ° C / hour to 2000 ° C / hour, more preferably 50 ° C / hour to 1000 ° C / hour, more preferably 100 ° C / Deg.] C / hour or less.

본 발명에 있어서는, 본 소성 공정을 상기 혼합물이 접촉하는 부위인 노 내벽이, 비금속 재질로 형성된 로터리 킬른을 사용하여 실시한다.In the present invention, the inner wall of the furnace, which is a portion where the mixture is brought into contact with the main firing step, is carried out using a rotary kiln made of a non-metallic material.

금속제의 로터리 킬른은, 금속의 용출이 발생하지 않는 온도에서 소성할 필요가 있지만, 상기 혼합물이 접촉하는 부위인 노 내벽이, 비금속 재질로 형성된 로터리 킬른을 사용하는 경우에는, 금속의 용출을 고려하지 않고 소성 온도를 고온으로 설정할 수 있다. 따라서, 노 내벽이 금속제의 로터리 킬른을 사용하는 경우보다, 노 내벽이 비금속 재질로 형성된 로터리 킬른을 사용하는 경우가, 보다 고온에서 소성 공정을 실시할 수 있다. 이 때문에, 단시간의 소성 공정으로 결정성이 높은 리튬 금속 복합 산화물을 포함하는 정극 활물질을 얻을 수 있다.The metal rotary kiln needs to be fired at a temperature at which the elution of the metal does not occur. However, when a rotary kiln formed of a non-metallic material is used as the inner wall of the furnace, The firing temperature can be set to a high temperature. Therefore, in the case of using a rotary kiln in which the furnace inner wall is made of a non-metallic material, the firing process can be performed at a higher temperature than in the case where the furnace inner wall is made of a metal rotary kiln. For this reason, a positive electrode active material containing a lithium metal composite oxide having high crystallinity can be obtained by a short time firing process.

소성에 의해 얻은 리튬 금속 복합 산화물은, 분쇄 후에 적절히 분급되고, 리튬 이차 전지에 적용 가능한 리튬 이차 전지용 정극 활물질로 된다. 상기 분급 공정에 의해, 리튬 이차 전지용 정극 활물질은, 통상 200 ∼ 400 메시로 분급된다.The lithium metal composite oxide obtained by firing is appropriately classified after the pulverization and becomes a positive electrode active material for a lithium secondary battery applicable to a lithium secondary battery. By the classification process, the positive electrode active material for a lithium secondary battery is usually classified into 200 to 400 meshes.

본 발명의 하나의 측면은, 전술한 혼합 공정, 본 소성 공정에 더해, 추가로 분쇄, 분급 공정을 포함하는, 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법이다.One aspect of the present invention is a method for producing a positive electrode active material for a lithium secondary battery, which further comprises a pulverizing and classifying step in addition to the mixing step and the main firing step described above.

<리튬 이차 전지용 정극 활물질>&Lt; Positive electrode active material for lithium secondary battery &

본 발명의 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법에 의해 제조되는, 리튬 이차 전지용 정극 활물질에 대해 설명한다.A positive electrode active material for a lithium secondary battery produced by the method for producing a positive electrode active material for a lithium secondary battery of the present invention will be described below.

리튬 이차 전지의 에너지 밀도를 높이는 의미에서, 리튬 이차 전지용 정극 활물질은, 이하 조성식 (Ⅰ) 로 나타내는 리튬 금속 복합 산화물을 포함하는 것이 바람직하다.In order to increase the energy density of the lithium secondary battery, the positive electrode active material for a lithium secondary battery preferably includes a lithium metal composite oxide represented by the following formula (I).

Li[Lix(Ni(1-y-z-w)CoyMnzMw)1-x]O2 … (Ⅰ) Li [Li x (Ni (1 -yzw) Co y Mn z M w) 1-x] O 2 ... (I)

(일반식 (Ⅰ) 중, -0.1 ≤ x ≤ 0.2, 0 < y ≤ 0.5, 0 < z ≤ 0.8, 0 ≤ w ≤ 0.1, y + z + w < 1, M 은, Cu, Ti, Mg, Al, W, B, Mo, Nb, Zn, Sn, Zr, Ga 및 V 로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 원소를 나타낸다)(In the formula (I), -0.1? X? 0.2, 0 <y? 0.5, 0? Z? 0.8, 0? W? 0.1, y + z + And at least one element selected from the group consisting of Al, W, B, Mo, Nb, Zn, Sn, Zr,

사이클 특성이 높은 리튬 이차 전지를 얻는 의미에서, 상기 조성식 (Ⅰ) 에 있어서의 x 는 0 이상인 것이 바람직하고, 0.01 이상인 것이 보다 바람직하며, 0.02 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또, 초회 쿨롱 효율이 보다 높은 리튬 이차 전지를 얻는 의미에서, 상기 조성식 (Ⅰ) 에 있어서의 x 는 0.18 이하인 것이 바람직하고, 0.15 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.1 이하인 것이 더욱 바람직하다.In the context of obtaining a lithium secondary battery having a high cycle characteristic, x in the above formula (I) is preferably 0 or more, more preferably 0.01 or more, and still more preferably 0.02 or more. Also, in view of obtaining a lithium secondary battery having higher initial Coulomb efficiency, x in the above composition formula (I) is preferably 0.18 or less, more preferably 0.15 or less, and further preferably 0.1 or less.

x 의 상한값과 하한값은 임의로 조합할 수 있다.The upper limit value and the lower limit value of x can be arbitrarily combined.

예를 들어, 상기 x 는 0 이상 0.18 이하인 것이 바람직하고, 0.01 이상 0.15 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.02 이상 0.1 이하인 것이 더욱 바람직하다.For example, x is preferably 0 or more and 0.18 or less, more preferably 0.01 or more and 0.15 or less, still more preferably 0.02 or more and 0.1 or less.

본 명세서에 있어서 「사이클 특성이 높다」란, 방전 용량 유지율이 높은 것을 의미한다.In the present specification, "high cycle characteristics" means high discharge capacity retention rate.

또, 사이클 특성이 높은 리튬 이차 전지를 얻는 의미에서, 상기 조성식 (Ⅰ) 에 있어서의 y 는, 0.13 이상이 바람직하고, 0.14 이상이 보다 바람직하다. 또, 열적 안정성이 높은 리튬 이차 전지를 얻는 의미에서, 상기 조성식 (Ⅰ) 에 있어서의 y 는 0.35 이하인 것이 바람직하고, 0.3 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.25 이하인 것이 더욱 바람직하다.In order to obtain a lithium secondary battery having a high cycle characteristic, y in the above composition formula (I) is preferably 0.13 or more, more preferably 0.14 or more. In order to obtain a lithium secondary battery having a high thermal stability, y in the above composition formula (I) is preferably 0.35 or less, more preferably 0.3 or less, still more preferably 0.25 or less.

y 의 상한값과 하한값은 임의로 조합할 수 있다.The upper limit value and the lower limit value of y can be arbitrarily combined.

예를 들어, 상기 y 는 0.13 이상 0.35 이하인 것이 바람직하고, 0.14 이상 0.3 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.14 이상 0.25 이하인 것이 더욱 바람직하다.For example, y is preferably 0.13 or more and 0.35 or less, more preferably 0.14 or more and 0.3 or less, and still more preferably 0.14 or more and 0.25 or less.

또, 사이클 특성이 높은 리튬 이차 전지를 얻는 의미에서, 상기 조성식 (Ⅰ) 에 있어서의 z 는 0.1 이상인 것이 바람직하고, 0.15 이상인 것이 보다 바람직하며, 0.2 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 고온 (예를 들어 60 ℃ 환경하) 에서의 보존 특성이 높은 리튬 이차 전지를 얻는 의미에서, 상기 조성식 (Ⅰ) 에 있어서의 z 는 0.35 이하인 것이 바람직하고, 0.32 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.30 이하인 것이 더욱 바람직하다.In order to obtain a lithium secondary battery having a high cycle characteristic, z in the above formula (I) is preferably 0.1 or more, more preferably 0.15 or more, and more preferably 0.2 or more. Further, z is preferably 0.35 or less, more preferably 0.32 or less, and most preferably 0.30 or less in terms of obtaining a lithium secondary battery having high storage characteristics at a high temperature (for example, at 60 캜 environment) Or less.

z 의 상한값과 하한값은 임의로 조합할 수 있다.The upper limit value and the lower limit value of z can be arbitrarily combined.

예를 들어, 상기 z 는 0.1 이상 0.35 이하인 것이 바람직하고, 0.15 이상 0.32 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.2 이상 0.30 이하인 것이 더욱 바람직하다.For example, z is preferably 0.1 or more and 0.35 or less, more preferably 0.15 or more and 0.32 or less, still more preferably 0.2 or more and 0.30 or less.

리튬 이차 전지용 정극 활물질의 핸들링성을 높이는 의미에서, 상기 조성식 (Ⅰ) 에 있어서의 w 는 0 을 초과하는 것이 바람직하고, 0.001 이상인 것이 보다 바람직하며, 0.005 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또, 높은 전류 레이트에서의 방전 용량이 높은 리튬 이차 전지를 얻는 의미에서, 상기 조성식 (Ⅰ) 에 있어서의 w 는 0.04 이하인 것이 바람직하고, 0.03 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.02 이하인 것이 더욱 바람직하다.In view of increasing the handling properties of the positive electrode active material for a lithium secondary battery, w in the composition formula (I) is preferably more than 0, more preferably 0.001 or more, and still more preferably 0.005 or more. In view of obtaining a lithium secondary battery having a high discharge capacity at a high current rate, w in the above composition formula (I) is preferably 0.04 or less, more preferably 0.03 or less, and still more preferably 0.02 or less.

w 의 상한값과 하한값은 임의로 조합할 수 있다.The upper limit value and the lower limit value of w can be arbitrarily combined.

예를 들어, 상기는 0 초과 0.04 이하인 것이 바람직하고, 0.001 이상 0.03 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.005 이상 0.02 이하인 것이 더욱 바람직하다.For example, the value is preferably more than 0 and 0.04 or less, more preferably 0.001 or more and 0.03 or less, still more preferably 0.005 or more and 0.02 or less.

상기 조성식 (Ⅰ) 에 있어서의 M 은, Cu, Ti, Mg, Al, W, B, Mo, Nb, Zn, Sn, Zr, Ga 및 V 로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 원소이다.M in the composition formula (I) is at least one element selected from the group consisting of Cu, Ti, Mg, Al, W, B, Mo, Nb, Zn, Sn, Zr,

본 발명에 있어서는, 제조되는 리튬 이차 전지용 정극 활물질이 상기 조성식 (Ⅰ) 로 나타내는 원하는 조성의 리튬 금속 복합 산화물을 포함하도록, 리튬 화합물과 정극 활물질 전구체를 혼합하면 된다.In the present invention, the lithium compound and the positive electrode active material precursor may be mixed so that the produced positive electrode active material for the lithium secondary battery includes the lithium metal composite oxide having the desired composition represented by the composition formula (I).

(층상 구조)(Layered structure)

정극 활물질의 결정 구조는 층상 구조이며, 육방정형의 결정 구조 또는 단사정형의 결정 구조인 것이 보다 바람직하다.It is more preferable that the crystal structure of the positive electrode active material is a layered structure and a hexagonal crystal structure or a monoclinic crystal structure.

육방정형의 결정 구조는, P3, P31, P32, R3, P-3, R-3, P312, P321, P3112, P3121, P3212, P3221, R32, P3m1, P31m, P3c1, P31c, R3m, R3c, P-31m, P-31c, P-3m1, P-3c1, R-3m, R-3c, P6, P61, P65, P62, P64, P63, P-6, P6/m, P63/m, P622, P6122, P6522, P6222, P6422, P6322, P6mm, P6cc, P63cm, P63mc, P-6m2, P-6c2, P-62m, P-62c, P6/mmm, P6/mcc, P63/mcm, P63/mmc 로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 공간군에 귀속된다.The crystal structure of the hexagonal crystal is P3, P3 1 , P3 2 , R3, P3, R3, P312, P321, P3 1 12, P3 1 21, P3 2 12, P3 2 21, R32, P3m1, , P3c1, P31c, R3m, R3c , P-31m, P31c, P-3m1, P3c1, R3m, R3c, P6, P6 1, P6 5, P6 2, P6 4, P6 3, P6, P6 / m, P6 3 / m, P622, P6 1 22, P6 5 22, P6 2 22, P6 4 22, P6 3 22, P6mm, P6cc, P6 3 cm, P6 3 mc, P-6m2 , P-6c2, P-62m, P-62c, P6 / mmm, P6 / mcc, P6 3 / mcm and P6 3 / mmc.

또, 단사정형의 결정 구조는, P2, P21, C2, Pm, Pc, Cm, Cc, P2/m, P21/m, C2/m, P2/c, P21/c, C2/c 로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 공간군에 귀속된다.In addition, a crystal structure of monoclinic shaping is, P2, P2 1, C2, Pm, Pc, Cm, Cc, P2 / m, P2 1 / m, C2 / m, P2 / c, P2 1 / c, C2 / c And is assigned to any space group selected from the group consisting of

이것들 중, 방전 용량이 높은 리튬 이차 전지를 얻는 의미에서, 결정 구조는, 공간군 R-3m 에 귀속되는 육방정형의 결정 구조, 또는 C2/m 에 귀속되는 단사정형의 결정 구조인 것이 특히 바람직하다.Of these, in the sense of obtaining a lithium secondary battery having a high discharge capacity, it is particularly preferable that the crystal structure is a hexagonal crystal structure attributed to the space group R-3m or a monoclinic crystal structure attributed to C2 / m .

본 실시형태에 있어서, 정극 활물질의 결정성은, CuKα 선을 사용한 X 선 회절 측정에 의해 얻어지는 X 선 회절 패턴의 2θ = 18.7 ± 1 °의 범위 내의 회절 피크의 반치폭 (Full width at half maximum (FWHM)), 및 2θ = 44.4 ± 1 °의 범위 내의 회절 피크의 반치폭에 의해 평가할 수 있다.In the present embodiment, the crystallinity of the positive electrode active material is determined by the full width at half maximum (FWHM) of the diffraction peak within 2θ = 18.7 ± 1 ° of the X-ray diffraction pattern obtained by X- ), And the half width of the diffraction peak within the range of 2? = 44.4 占 占.

2θ = 18.7 ± 1 °의 범위 내의 회절 피크의 반치폭의 범위로는, 0.01 ∼ 0.20 인 것이 바람직하고, 0.02 ∼ 0.19 인 것이 보다 바람직하며, 0.03 ∼ 0.18 인 것이 더욱 바람직하다.The range of the half width of the diffraction peak within the range of 2? = 18.7 占 is preferably 0.01 to 0.20, more preferably 0.02 to 0.19, and still more preferably 0.03 to 0.18.

2θ = 44.4 ± 1 °의 범위 내의 회절 피크의 반치폭의 범위로는, 0.01 ∼ 0.25 인 것이 바람직하고, 0.02 ∼ 0.22 인 것이 보다 바람직하며, 0.03 ∼ 0.20 인 것이 더욱 바람직하다.The half-width of the diffraction peak within the range of 2? = 44.4 占 is preferably 0.01 to 0.25, more preferably 0.02 to 0.22, still more preferably 0.03 to 0.20.

본 발명은, 본 소성 공정을 혼합물이 접촉하는 부위인 노 내벽이, 비금속 재질로 형성된 로터리 킬른을 사용하여 실시하기 때문에, 정극 활물질의 결정성을 높이기 위해 750 ℃ ∼ 1000 ℃ 라는 고온에서 소성해도, 소성로의 재질로부터의 금속의 용출을 저감시킬 수 있다. 이 때문에, 금속 불순물의 일종인 크롬에 착안한 경우, 크롬의 함유량이 저감된 정극 활물질을 제조할 수 있다.In the present invention, since the furnace inner wall, which is the portion where the mixture is in contact with the mixture, is subjected to the firing process using a rotary kiln made of a nonmetallic material, even if calcination is performed at a high temperature of 750 ° C to 1000 ° C to increase the crystallinity of the positive electrode active material, The elution of the metal from the material of the firing furnace can be reduced. Therefore, when attention is focused on chromium, which is a kind of metal impurity, a positive electrode active material having a reduced chromium content can be produced.

본 발명에 의해 제조되는 리튬 이차 전지용 정극 활물질 중에 포함되는 상기 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 총 질량에 대한 크롬의 함유량은, 50 ppm 이하인 것이 바람직하고, 45 ppm 이하인 것이 보다 바람직하며, 40 ppm 이하인 것이 특히 바람직하다.The content of chromium relative to the total mass of the positive electrode active material for a lithium secondary battery contained in the positive electrode active material for a lithium secondary battery produced by the present invention is preferably 50 ppm or less, more preferably 45 ppm or less, desirable.

리튬 이차 전지용 정극 활물질 중에 포함되는 상기 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 총 질량에 대한 크롬의 함유량의 측정은, 상기 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 분말을 염산과 접촉 처리하여 용해시킨 후, 유도 결합 플라즈마 발광 분석 장치에 의해 실시할 수 있다.The content of chromium in relation to the total mass of the positive electrode active material for a lithium secondary battery contained in the positive electrode active material for a lithium secondary battery is measured by bringing the powder of the positive electrode active material for lithium secondary battery into contact with hydrochloric acid to dissolve, As shown in FIG.

본 발명의 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법은, 상기 혼합물이 접촉하는 부위인 노 내벽이, 비금속 재질로 형성된 로터리 킬른을 사용하여 실시하기 때문에, 고온에서 소성할 수 있다. 이 때문에, 원료 중의 탄산리튬의 분해가 촉진되어, 제조되는 정극 활물질 중의 탄산리튬의 잔존량이 저감된다.In the method for producing a positive electrode active material for a lithium secondary battery according to the present invention, since the furnace inner wall, which is a portion where the mixture contacts, is fired using a rotary kiln made of a non-metallic material, firing can be performed at a high temperature. Therefore, decomposition of lithium carbonate in the raw material is promoted, and the amount of lithium carbonate remaining in the produced positive electrode active material is reduced.

본 발명에 의해 제조되는 리튬 이차 전지용 정극 활물질 중에 포함되는 정극 활물질의 총 질량에 대해 탄산리튬의 함유량은, 1.0 질량% 이하가 바람직하고, 0.99 질량% 이하가 보다 바람직하며, 0.95 질량% 이하가 특히 바람직하다. 정극 활물질의 총 질량에 대한 탄산리튬의 함유량의 하한값은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 0.05 질량% 이상, 0.10 질량% 이상, 0.2 질량% 이상을 들 수 있다.The content of lithium carbonate is preferably 1.0% by mass or less, more preferably 0.99% by mass or less, and particularly preferably 0.95% by mass or less, relative to the total mass of the positive electrode active material contained in the positive electrode active material for a lithium secondary battery produced by the present invention, desirable. The lower limit of the content of lithium carbonate with respect to the total mass of the positive electrode active material is not particularly limited, but may be, for example, 0.05 mass% or more, 0.10 mass% or more, and 0.2 mass% or more.

상기 상한값과 하한값은 임의로 조합할 수 있다.The upper limit value and the lower limit value may be arbitrarily combined.

예를 들어, 상기 정극 활물질의 총 질량에 대한 상기 탄산리튬의 함유량은, 0.05 질량% 이상 1.0 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.10 질량% 이상 0.99 질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.2 질량% 이상 0.95 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.For example, the content of lithium carbonate relative to the total mass of the positive electrode active material is preferably 0.05 mass% or more and 1.0 mass% or less, more preferably 0.10 mass% or more and 0.99 mass% or less, more preferably 0.2 mass% or more and 0.95 mass % Or less.

리튬 이차 전지용 정극 활물질에 포함되는 탄산리튬 성분의 함유량은, 산성 용액에 의한 중화 적정에 의해 구할 수 있다. 구체적으로는, 리튬 이차 전지용 정극 활물질을 순수로 접촉 처리하여, 탄산리튬 성분을 순수에 용출시킨다. 상기 용출액을 염산 등의 산성 용액으로 중화 적정함으로써, 탄산리튬 성분의 함유량을 구할 수 있다. 보다 구체적인 조작 및 탄산리튬 성분의 함유량의 산출 방법 등은 실시예에서 설명한다.The content of the lithium carbonate component contained in the positive electrode active material for a lithium secondary battery can be determined by neutralization titration with an acidic solution. Specifically, the positive electrode active material for a lithium secondary battery is contact-treated with pure water, and the lithium carbonate component is eluted into pure water. The content of the lithium carbonate component can be determined by neutralizing the eluate with an acidic solution such as hydrochloric acid. A more specific operation and a calculation method of the content of the lithium carbonate component and the like are described in Examples.

본 발명과는 대조적으로, 본 소성을 롤러 하스 킬른 등의 토갑에 혼합물을 충전하여 소성하는 경우에는, 토갑의 바닥부에 충전된 혼합물까지 충분히 산소 함유 가스가 퍼지지 않아, 탄산리튬의 분해가 균일하게 진행되지 않기 때문에, 제조되는 정극 활물질 중에 탄산리튬이 많이 잔존하는 경향이 있다.Contrary to the present invention, when the mixture is sintered by charging the mixture to a toe cap, such as a roller harsh kiln, the oxygen-containing gas does not spread sufficiently to the mixture filled in the bottom of the toe shell, There is a tendency that a large amount of lithium carbonate is present in the positive electrode active material to be produced.

<리튬 이차 전지><Lithium secondary battery>

이어서, 리튬 이차 전지의 구성을 설명하면서, 본 발명의 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법에 의해 제조된 리튬 이차 전지용 정극 활물질을 사용한 정극, 및 이 정극을 갖는 리튬 이차 전지에 대해 설명한다.Next, the positive electrode using the positive electrode active material for a lithium secondary battery produced by the method for producing the positive electrode active material for a lithium secondary battery of the present invention, and the lithium secondary battery having the positive electrode will be described while explaining the structure of the lithium secondary battery.

본 실시형태의 리튬 이차 전지의 일례는, 정극 및 부극, 정극과 부극 사이에 협지되는 세퍼레이터, 정극과 부극 사이에 배치되는 전해액을 갖는다.An example of the lithium secondary battery of the present embodiment includes a positive electrode and a negative electrode, a separator sandwiched between the positive electrode and the negative electrode, and an electrolyte solution disposed between the positive electrode and the negative electrode.

도 1a 및 도 1b 는, 본 실시형태의 리튬 이차 전지의 일례를 나타내는 모식도이다. 본 실시형태의 원통형의 리튬 이차 전지 (10) 는, 다음과 같이 하여 제조한다.1A and 1B are schematic diagrams showing an example of a lithium secondary battery of the present embodiment. The cylindrical lithium secondary battery 10 of the present embodiment is manufactured as follows.

먼저, 도 1a 에 나타내는 바와 같이, 띠형상을 나타내는 1 쌍의 세퍼레이터 (1), 일단에 정극 리드 (21) 를 갖는 띠형상의 정극 (2), 및 일단에 부극 리드 (31) 를 갖는 띠형상의 부극 (3) 을, 세퍼레이터 (1), 정극 (2), 세퍼레이터 (1), 부극 (3) 의 순서로 적층하고, 권회함으로써 전극군 (4) 으로 한다.First, as shown in Fig. 1A, a pair of separators 1 each having a strip shape, a strip-shaped positive electrode 2 having a positive electrode lead 21 at one end, and a strip-shaped electrode having a negative electrode lead 31 at one end The negative electrode 3 of the separator 1 is laminated in the order of the separator 1, the positive electrode 2, the separator 1 and the negative electrode 3 and wound to form an electrode group 4.

이어서, 도 1b 에 나타내는 바와 같이, 전지캔 (5) 에 전극군 (4) 및 도시되지 않은 인슐레이터를 수용한 후, 캔 바닥을 봉지하고, 전극군 (4) 에 전해액 (6) 을 함침시켜, 정극 (2) 과 부극 (3) 사이에 전해질을 배치한다. 나아가, 전지캔 (5) 의 상부를 톱 인슐레이터 (7) 및 봉구체 (封口體) (8) 로 봉지함으로써, 리튬 이차 전지 (10) 를 제조할 수 있다.Subsequently, as shown in Fig. 1B, the electrode group 4 and an insulator (not shown) are housed in the battery can 5, the can bottom is sealed, the electrode group 4 is impregnated with the electrolyte solution 6, An electrolyte is disposed between the positive electrode (2) and the negative electrode (3). Further, the lithium secondary battery 10 can be manufactured by sealing the upper part of the battery can 5 with the top insulator 7 and the sealing body 8.

전극군 (4) 의 형상으로는, 예를 들어, 전극군 (4) 을 권회의 축에 대해 수직 방향으로 절단했을 때의 단면 형상이, 원, 타원, 장방형, 모서리를 둥글게 한 장방형이 되는 기둥모양의 형상을 들 수 있다.As the shape of the electrode group 4, for example, when the electrode group 4 is cut in a direction perpendicular to the winding axis, the cross-sectional shape of the electrode group 4 is a circle, an ellipse, a rectangle, Shaped shape.

또, 이와 같은 전극군 (4) 을 갖는 리튬 이차 전지의 형상으로는, 국제 전기 표준 회의 (IEC) 가 정한 전지에 대한 규격인 IEC60086, 또는 JIS C 8500 으로 정해지는 형상을 채용할 수 있다. 예를 들어, 원통형, 각형 (角型) 등의 형상을 들 수 있다.The shape of the lithium secondary battery having such an electrode group 4 may adopt a shape defined by IEC60086 or JIS C 8500, which is a standard for a battery defined by the International Electrotechnical Commission (IEC). For example, a cylindrical shape, a square shape, or the like.

또한, 리튬 이차 전지는, 상기 권회형의 구성에 한정되지 않고, 정극, 세퍼레이터, 부극, 세퍼레이터의 적층 구조를 반복해서 중첩한 적층형의 구성이어도 된다. 적층형의 리튬 이차 전지로는, 이른바 코인형 전지, 버튼형 전지, 페이퍼형 (또는 시트형) 전지를 예시할 수 있다.Further, the lithium secondary battery is not limited to the above-described winding configuration, but may be a laminate configuration in which the lamination structure of the positive electrode, the separator, the negative electrode and the separator is repeatedly overlapped. Examples of the stacked lithium secondary battery include so-called coin type batteries, button type batteries, and paper type (or sheet type) batteries.

이하, 각 구성에 대해 순서대로 설명한다.Hereinafter, each configuration will be described in order.

(정극)(Positive electrode)

본 실시형태의 정극은, 먼저 정극 활물질, 도전재 및 바인더를 포함하는 정극 합제를 조정하고, 정극 합제를 정극 집전체에 담지시킴으로써 제조할 수 있다.The positive electrode of the present embodiment can be produced by first adjusting the positive electrode mixture containing the positive electrode active material, the conductive material and the binder, and then carrying the positive electrode mixture onto the positive electrode collector.

(도전재)(Conductive material)

본 실시형태의 정극이 갖는 도전재로는, 탄소 재료를 사용할 수 있다. 탄소 재료로서 흑연 분말, 카본 블랙 (예를 들어 아세틸렌 블랙), 섬유상 탄소 재료 등을 들 수 있다. 카본 블랙은, 미립으로 표면적이 크기 때문에, 소량을 정극 합제 중에 첨가함으로써 정극 내부의 도전성을 높여, 충방전 효율 및 출력 특성을 향상시킬 수 있지만, 지나치게 많이 넣으면 바인더에 의한 정극 합제와 정극 집전체의 결착력 및 정극 합제 내부의 결착력이 모두 저하되어, 오히려 내부 저항을 증가시키는 원인이 된다.As the conductive material of the positive electrode of the present embodiment, a carbon material can be used. Examples of the carbon material include graphite powder, carbon black (e.g., acetylene black), fibrous carbon material, and the like. Carbon black is fine and has a large surface area. Therefore, it is possible to increase the conductivity inside the positive electrode by adding a small amount to the positive electrode mixture to improve the charging / discharging efficiency and the output characteristic. However, if the amount is too large, Both the binding force and the binding force inside the positive electrode mixture are lowered, which causes the internal resistance to increase.

정극 합제 중의 도전재의 비율은, 정극 활물질 100 질량부에 대해 5 질량부 이상 20 질량부 이하이면 바람직하다. 도전재로서 흑연화 탄소 섬유, 카본 나노 튜브 등의 섬유상 탄소 재료를 사용하는 경우에는, 이 비율을 낮추는 것도 가능하다.The proportion of the conductive material in the positive electrode mixture is preferably 5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the positive electrode active material. When a fibrous carbon material such as graphitized carbon fiber or carbon nanotube is used as the conductive material, this ratio can be lowered.

(바인더)(bookbinder)

본 실시형태의 정극이 갖는 바인더로는, 열가소성 수지를 사용할 수 있다.As the binder of the positive electrode of the present embodiment, a thermoplastic resin can be used.

이 열가소성 수지로는, 폴리불화비닐리덴 (이하, PVdF 라고 하는 경우가 있다), 폴리테트라플루오로에틸렌 (이하, PTFE 라고 하는 경우가 있다), 사불화에틸렌·육불화프로필렌·불화비닐리덴계 공중합체, 육불화프로필렌·불화비닐리덴계 공중합체, 사불화에틸렌·퍼플루오로비닐에테르계 공중합체 등의 불소 수지 ; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지 ; 를 들 수 있다.Examples of the thermoplastic resin include polyvinylidene fluoride (hereinafter sometimes referred to as PVdF), polytetrafluoroethylene (hereinafter may be referred to as PTFE), tetrafluoroethylene, propylene hexafluoride, vinylidene fluoride Fluorinated resins such as propylene hexafluoride-vinylidene fluoride copolymer, tetrafluoroethylene-perfluoro vinyl ether copolymer, and the like; Polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene; .

이러한 열가소성 수지는, 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 바인더로서 불소 수지 및 폴리올레핀 수지를 사용하고, 정극 합제 전체의 질량에 대한 불소 수지의 비율을 1 질량% 이상 10 질량% 이하, 폴리올레핀 수지의 비율을 0.1 질량% 이상 2 질량% 이하로 함으로써, 정극 집전체와의 밀착력 및 정극 합제 내부의 결합력이 모두 높은 정극 합제를 얻을 수 있다.These thermoplastic resins may be used in combination of two or more kinds. By using a fluororesin and a polyolefin resin as the binder and setting the ratio of the fluororesin to the total mass of the positive electrode mixture mixture to 1 mass% to 10 mass% and the proportion of the polyolefin resin to 0.1 mass% to 2 mass% It is possible to obtain a positive electrode mixture having high adhesion to the whole and high bonding force inside the positive electrode mixture.

(정극 집전체)(Positive electrode collector)

본 실시형태의 정극이 갖는 정극 집전체로는, Al, Ni, 스테인리스 등의 금속 재료를 형성 재료로 하는 띠형상의 부재를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 가공하기 쉽고, 저렴하다는 점에서 Al 을 형성 재료로 하여, 박막상으로 가공한 것이 바람직하다.As the positive electrode collector of the positive electrode of the present embodiment, a strip-shaped member made of a metal material such as Al, Ni, or stainless steel can be used. Among them, it is preferable to use Al as a forming material and to process it into a thin film form because it is easy to process and is inexpensive.

정극 집전체에 정극 합제를 담지시키는 방법으로는, 정극 합제를 정극 집전체 상에서 가압 성형하는 방법을 들 수 있다. 또, 유기 용매를 사용하여 정극 합제를 페이스트화하고, 얻어지는 정극 합제의 페이스트를 정극 집전체의 적어도 일면측에 도포하여 건조시키고, 프레스하여 고착시킴으로써, 정극 집전체에 정극 합제를 담지시켜도 된다.As a method for supporting the positive electrode mixture on the positive electrode collector, there is a method of press-molding the positive electrode mixture on the positive electrode collector. Alternatively, the positive electrode mixture may be supported on the positive electrode collector by pasting the positive electrode mixture using an organic solvent, applying the paste of the obtained positive electrode mixture onto at least one surface of the positive electrode collector, drying and pressing and fixing.

정극 합제를 페이스트화하는 경우, 사용할 수 있는 유기 용매로는, N,N-디메틸아미노프로필아민, 디에틸렌트리아민 등의 아민계 용매 ; 테트라하이드로푸란 등의 에테르계 용매 ; 메틸에틸케톤 등의 케톤계 용매 ; 아세트산메틸 등의 에스테르계 용매 ; 디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈 (이하, NMP 라고 하는 경우가 있다) 등의 아미드계 용매 등을 들 수 있다.When the positive electrode material mixture is pasted, examples of the organic solvent that can be used include amine type solvents such as N, N-dimethylaminopropylamine and diethylene triamine; Ether solvents such as tetrahydrofuran; Ketone solvents such as methyl ethyl ketone; Ester solvents such as methyl acetate; Amide-based solvents such as dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter, may be referred to as NMP), and the like.

정극 합제의 페이스트를 정극 집전체에 도포하는 방법으로는, 예를 들어, 슬릿 다이 도공법, 스크린 도공법, 커튼 도공법, 나이프 도공법, 그라비어 도공법 및 정전 스프레이법을 들 수 있다.Examples of the method of applying the paste of the positive electrode material mixture to the positive electrode current collector include a slit die coating method, a screen coating method, a curtain coating method, a knife coating method, a gravure coating method and an electrostatic spraying method.

이상에 예시된 방법에 의해 정극을 제조할 수 있다.The positive electrode can be produced by the method exemplified above.

(부극)(Negative electrode)

본 실시형태의 리튬 이차 전지가 갖는 부극은, 정극보다 낮은 전위로 리튬 이온의 도프 또한 탈도프가 가능하면 되고, 부극 활물질을 포함하는 부극 합제가 부극 집전체에 담지되어 이루어지는 전극, 및 부극 활물질 단독으로 이루어지는 전극을 들 수 있다.The negative electrode included in the lithium secondary battery of the present embodiment is an electrode in which lithium ions can be doped and deodoped to a potential lower than the positive electrode and a negative electrode material mixture containing the negative electrode active material is carried on the negative electrode collector, And the like.

(부극 활물질)(Negative electrode active material)

부극이 갖는 부극 활물질로는, 탄소 재료, 칼코겐 화합물 (산화물, 황화물 등), 질화물, 금속 또는 합금이고, 정극보다 낮은 전위로 리튬 이온의 도프 또한 탈도프가 가능한 재료를 들 수 있다.Examples of the negative electrode active material of the negative electrode include a carbon material, a chalcogen compound (oxide, sulfide, etc.), a nitride, a metal or an alloy, and a material capable of doping and dedoping lithium ions at a potential lower than that of the positive electrode.

부극 활물질로서 사용 가능한 탄소 재료로는, 천연 흑연, 인조 흑연 등의 흑연, 코크스류, 카본 블랙, 열분해 탄소류, 탄소 섬유 및 유기 고분자 화합물 소성체를 들 수 있다.Examples of the carbon material usable as the negative electrode active material include graphite such as natural graphite and artificial graphite, cokes, carbon black, pyrolytic carbon materials, carbon fibers, and sintered bodies of organic polymers.

부극 활물질로서 사용 가능한 산화물로는, SiO2, SiO 등 식 SiOx (여기서, x 는 양의 실수) 로 나타내는 규소의 산화물 ; TiO2, TiO 등 식 TiOx (여기서, x 는 양의 실수) 로 나타내는 티탄의 산화물 ; V2O5, VO2 등 식 VOx (여기서, x 는 양의 실수) 로 나타내는 바나듐의 산화물 ; Fe3O4, Fe2O3, FeO 등 식 FeOx (여기서, x 는 양의 실수) 로 나타내는 철의 산화물 ; SnO2, SnO 등 식 SnOx (여기서, x 는 양의 실수) 로 나타내는 주석의 산화물 ; WO3, WO2 등 일반식 WOx (여기서, x 는 양의 실수) 로 나타내는 텅스텐의 산화물 ; Li4Ti5O12, LiVO2 등의 리튬과 티탄 또는 바나듐을 함유하는 복합 금속 산화물 ; 을 들 수 있다.Examples of oxides that can be used as the negative electrode active material include oxides of silicon represented by the formula SiO x (where x is a positive real number) such as SiO 2 and SiO; An oxide of titanium represented by the formula TiO x (where x is a positive real number) such as TiO 2 and TiO; V 2 O 5 , VO 2 oxides of vanadium expressed by the formula VO x (where x is a positive real number); An oxide of iron represented by the formula FeO x (where x is a positive real number) such as Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 , and FeO; An oxide of tin represented by the formula SnO x (where x is a positive real number) such as SnO 2 and SnO; Oxides of tungsten represented by the general formula WO x (where x is a positive real number) such as WO 3 and WO 2 ; Composite metal oxides containing lithium and titanium or vanadium such as Li 4 Ti 5 O 12 and LiVO 2 ; .

부극 활물질로서 사용 가능한 황화물로는, Ti2S3, TiS2, TiS 등 식 TiSx (여기서, x 는 양의 실수) 로 나타내는 티탄의 황화물 ; V3S4, VS2, VS 등 식 VSx (여기서, x 는 양의 실수) 로 나타내는 바나듐의 황화물 ; Fe3S4, FeS2, FeS 등 식 FeSx (여기서, x 는 양의 실수) 로 나타내는 철의 황화물 ; Mo2S3, MoS2 등 식 MoSx (여기서, x 는 양의 실수) 로 나타내는 몰리브덴의 황화물 ; SnS2, SnS 등 식 SnSx (여기서, x 는 양의 실수) 로 나타내는 주석의 황화물 ; WS2 등 식 WSx (여기서, x 는 양의 실수) 로 나타내는 텅스텐의 황화물 ; Sb2S3 등 식 SbSx (여기서, x 는 양의 실수) 로 나타내는 안티몬의 황화물 ; Se5S3, SeS2, SeS 등 식 SeSx (여기서, x 는 양의 실수) 로 나타내는 셀렌의 황화물 ; 을 들 수 있다.Examples of the sulfide that can be used as the negative electrode active material include sulfides of titanium represented by the formula TiS x (where x is a positive real number) such as Ti 2 S 3 , TiS 2 , and TiS; V 3 S 4 , VS 2 , VS Sulfide of vanadium expressed by the formula VS x (where x is a positive real number); Fe 3 S 4 , FeS 2 , and FeS; iron sulfides represented by the formula FeS x (where x is a positive real number); Mo 2 S 3 , MoS 2 Sulfide of molybdenum expressed by the formula MoS x (where x is a positive real number); Tin sulfide represented by the formula SnS x (where x is a positive real number) such as SnS 2 and SnS; WS 2 Sulfide of tungsten represented by the formula WS x (where x is a positive real number); Sb 2 S 3 Sulfide of antimony represented by the formula SbS x (where x is a positive real number); Se 5 S 3 , SeS 2 , SeS sulfide of selenium represented by the formula SeS x (where x is a positive real number); .

부극 활물질로서 사용 가능한 질화물로는, Li3N, Li3-xAxN (여기서, A 는 Ni 및 Co 중 어느 일방 또는 양방이고, 0 < x < 3 이다) 등의 리튬 함유 질화물을 들 수 있다.Examples of the nitride that can be used as the negative electrode active material include lithium-containing nitrides such as Li 3 N, Li 3-x A x N (where A is either or both of Ni and Co, and 0 <x <3) have.

이러한 탄소 재료, 산화물, 황화물, 질화물은, 1 종만 사용해도 되고 2 종 이상을 병용하여 사용해도 된다. 또, 이러한 탄소 재료, 산화물, 황화물, 질화물은, 결정질 또는 비정질 중 어느 것이어도 된다.These carbon materials, oxides, sulfides and nitrides may be used alone or in combination of two or more. Such carbon materials, oxides, sulfides and nitrides may be either crystalline or amorphous.

또, 부극 활물질로서 사용 가능한 금속으로는, 리튬 금속, 실리콘 금속 및 주석 금속 등을 들 수 있다.Examples of the metal usable as the negative electrode active material include lithium metal, silicon metal and tin metal.

부극 활물질로서 사용 가능한 합금으로는, Li-Al, Li-Ni, Li-Si, Li-Sn, Li-Sn-Ni 등의 리튬 합금 ; Si-Zn 등의 실리콘 합금 ; Sn-Mn, Sn-Co, Sn-Ni, Sn-Cu, Sn-La 등의 주석 합금 ; Cu2Sb, La3Ni2Sn7 등의 합금 ; 을 들 수도 있다.Examples of the alloys usable as the negative electrode active material include lithium alloys such as Li-Al, Li-Ni, Li-Si, Li-Sn, and Li-Sn-Ni; Silicon alloys such as Si-Zn; Tin alloys such as Sn-Mn, Sn-Co, Sn-Ni, Sn-Cu, and Sn-La; Cu 2 Sb, and La 3 Ni 2 Sn 7 ; .

이러한 금속이나 합금은, 예를 들어 박상 (箔狀) 으로 가공된 후, 주로 단독으로 전극으로서 사용된다.Such a metal or an alloy is used mainly as an electrode mainly after it is processed into, for example, foil.

상기 부극 활물질 중에서는, 충전시에 미충전 상태로부터 만충전 상태에 걸쳐서 부극의 전위가 거의 변화되지 않고 (전위 평탄성이 좋고), 평균 방전 전위가 낮고, 반복 충방전 시켰을 때의 용량 유지율이 높은 (사이클 특성이 좋은) 등의 이유에서, 천연 흑연, 인조 흑연 등의 흑연을 주성분으로 하는 탄소 재료가 바람직하게 사용된다. 탄소 재료의 형상으로는, 예를 들어 천연 흑연과 같은 박편상, 메소카본 마이크로비드와 같은 구상, 흑연화 탄소 섬유와 같은 섬유상, 또는 미분말의 응집체 등 중 어느 것이어도 된다.Among the above-mentioned negative electrode active materials, the negative electrode potential is hardly changed (the potential flatness is good), the average discharge potential is low, and the capacity retention ratio is high when the battery is repeatedly charged and discharged Carbon material having graphite as a main component such as natural graphite and artificial graphite is preferably used for the reasons such as good cycle characteristics. The shape of the carbon material may be, for example, a thin flake such as natural graphite, a spherical shape such as meso carbon micro bead, a fibrous shape such as graphitized carbon fiber, or an aggregate of fine powder.

상기 부극 합제는, 필요에 따라 바인더를 함유해도 된다. 바인더로는 열가소성 수지를 들 수 있으며, 구체적으로는 PVdF, 열가소성 폴리이미드, 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌을 들 수 있다.The negative electrode material mixture may contain a binder if necessary. Examples of the binder include thermoplastic resins, and specifically, PVdF, thermoplastic polyimide, carboxymethylcellulose, polyethylene and polypropylene can be mentioned.

(부극 집전체)(Anode collector)

부극이 갖는 부극 집전체로는, Cu, Ni, 스테인리스 등의 금속 재료를 형성 재료로 하는 띠형상의 부재를 들 수 있다. 그 중에서도, 리튬과 합금을 만들기 어렵고, 가공하기 쉽다는 점에서, Cu 를 형성 재료로 하여, 박막상으로 가공한 것이 바람직하다.As the negative electrode collector of the negative electrode, a strip-shaped member made of a metal material such as Cu, Ni, or stainless steel can be mentioned. Among them, it is preferable that Cu is used as a forming material and it is processed into a thin film in that it is difficult to produce lithium and an alloy and is easy to process.

이와 같은 부극 집전체에 부극 합제를 담지시키는 방법으로는, 정극의 경우와 마찬가지로, 가압 성형에 의한 방법, 용매 등을 사용하여 페이스트화하고 부극 집전체 상에 도포, 건조 후 프레스하여 압착하는 방법을 들 수 있다.As a method for supporting the negative electrode mixture on the negative electrode collector, a method of making the paste by using a method of press molding, a solvent or the like and applying it on the negative electrode collector, drying, pressing, .

(세퍼레이터)(Separator)

본 실시형태의 리튬 이차 전지가 갖는 세퍼레이터로는, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지, 불소 수지, 함질소 방향족 중합체 등의 재질로 이루어지는, 다공질막, 부직포, 직포 등의 형태를 갖는 재료를 사용할 수 있다. 또, 이러한 재질을 2 종 이상 사용하여 세퍼레이터를 형성해도 되고, 이러한 재료를 적층하여 세퍼레이터를 형성해도 된다.The separator included in the lithium secondary battery of the present embodiment may be a separator made of a material such as a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene, a fluororesin or a nitrogen-containing aromatic polymer, a porous film having a shape of a nonwoven fabric, Materials can be used. In addition, a separator may be formed using two or more of these materials, or a separator may be formed by laminating such materials.

본 실시형태에 있어서, 세퍼레이터는, 전지 사용시 (충방전시) 에 전해질을 양호하게 투과시키기 위해, JIS P 8117 : 2009 로 정해지는 걸리법에 의한 투기 저항도가, 50 초/100 ㏄ 이상, 300 초/100 ㏄ 이하인 것이 바람직하고, 50 초/100 ㏄ 이상, 200 초/100 ㏄ 이하인 것이 보다 바람직하다.In the present embodiment, the separator has a durability of 50 sec / 100 cc or more, 300 (cc / sec) or more, preferably 300 cc / sec or more, in order to allow the electrolyte to pass through well Sec / 100 cc or less, more preferably 50 sec / 100 cc or more and 200 sec / 100 cc or less.

또, 세퍼레이터의 공공률은, 바람직하게는 세퍼레이터의 총 체적에 대해 30 체적% 이상 80 체적% 이하, 보다 바람직하게는 40 체적% 이상 70 체적% 이하이다. 세퍼레이터는 공공률이 상이한 세퍼레이터를 적층한 것이어도 된다.The porosity of the separator is preferably 30% by volume or more and 80% by volume or less, more preferably 40% by volume or more and 70% by volume or less based on the total volume of the separator. The separator may be a laminate of separators having different porosity.

(전해액)(Electrolytic solution)

본 실시형태의 리튬 이차 전지가 갖는 전해액은, 전해질 및 유기 용매를 함유한다.The electrolyte solution of the lithium secondary battery of the present embodiment contains an electrolyte and an organic solvent.

전해액에 포함되는 전해질로는, LiClO4, LiPF6, LiAsF6, LiSbF6, LiBF4, LiCF3SO3, LiN(SO2CF3)2, LiN(SO2C2F5)2, LiN(SO2CF3)(COCF3), Li(C4F9SO3), LiC(SO2CF3)3, Li2B10Cl10, LiBOB (여기서, BOB 는, bis(oxalato)borate 이다), LiFSI (여기서, FSI 는 bis(fluorosulfonyl)imide 이다), 저급 지방족 카르복실산리튬염, LiAlCl4 등의 리튬염을 들 수 있으며, 이것들의 2 종 이상의 혼합물을 사용해도 된다. 그 중에서도 전해질로는, 불소를 포함하는 LiPF6, LiAsF6, LiSbF6, LiBF4, LiCF3SO3, LiN(SO2CF3)2 및 LiC(SO2CF3)3 으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하는 것을 사용하는 것이 바람직하다.The electrolyte contained in the electrolyte, LiClO 4, LiPF 6, LiAsF 6, LiSbF 6, LiBF 4, LiCF 3 SO 3, LiN (SO 2 CF 3) 2, LiN (SO 2 C 2 F 5) 2, LiN ( SO 2 CF 3) (COCF 3 ), Li (C 4 F 9 SO 3), LiC (SO 2 CF 3) 3, Li 2 B 10 Cl 10, LiBOB ( wherein, BOB is, bis (oxalato) a borate) , Lithium salt such as LiFSI (wherein FSI is bis (fluorosulfonyl) imide), lower aliphatic carboxylic acid lithium salt, LiAlCl 4 , or the like, or a mixture of two or more thereof may be used. Among them, the electrolyte is preferably selected from the group consisting of LiPF 6 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 and LiC (SO 2 CF 3 ) 3 containing fluorine It is preferable to use at least one species.

또 상기 전해액에 포함되는 유기 용매로는, 예를 들어 프로필렌카보네이트, 에틸렌카보네이트, 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 에틸메틸카보네이트, 4-트리플루오로메틸-1,3-디옥소란-2-온, 1,2-디(메톡시카르보닐옥시)에탄 등의 카보네이트류 ; 1,2-디메톡시에탄, 1,3-디메톡시프로판, 펜타플루오로프로필메틸에테르, 2,2,3,3-테트라플루오로프로필디플루오로메틸에테르, 테트라하이드로푸란, 2-메틸테트라하이드로푸란 등의 에테르류 ; 포름산메틸, 아세트산메틸, γ-부티로락톤 등의 에스테르류 ; 아세토니트릴, 부티로니트릴 등의 니트릴류 ; N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드 등의 아미드류 ; 3-메틸-2-옥사졸리돈 등의 카바메이트류 ; 술포란, 디메틸술폭시드, 1,3-프로판술톤 등의 함황 화합물, 또는 이것들의 유기 용매에 추가로 플루오로기를 도입한 것 (유기 용매가 갖는 수소 원자 중 1 이상을 불소 원자로 치환한 것) 을 사용할 수 있다.Examples of the organic solvent contained in the electrolytic solution include propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, 4-trifluoromethyl-1,3-dioxolan- Carbonates such as 1,2-di (methoxycarbonyloxy) ethane; 1,2-dimethoxyethane, 1,3-dimethoxypropane, pentafluoropropylmethylether, 2,2,3,3-tetrafluoropropyldifluoromethylether, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydro Ethers such as furan; Esters such as methyl formate, methyl acetate and? -Butyrolactone; Nitriles such as acetonitrile and butyronitrile; Amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide; Carbamates such as 3-methyl-2-oxazolidone; Sulfur compounds such as sulfolane, dimethylsulfoxide and 1,3-propanesultone, or those obtained by introducing a fluorine group into these organic solvents (one in which at least one hydrogen atom of the organic solvent is substituted with a fluorine atom) Can be used.

유기 용매로는, 이것들 중의 2 종 이상을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 그 중에서도 카보네이트류를 포함하는 혼합 용매가 바람직하고, 고리형 카보네이트와 비고리형 카보네이트의 혼합 용매 및 고리형 카보네이트와 에테르류의 혼합 용매가 더욱 바람직하다. 고리형 카보네이트와 비고리형 카보네이트의 혼합 용매로는, 에틸렌카보네이트, 디메틸카보네이트 및 에틸메틸카보네이트를 포함하는 혼합 용매가 바람직하다. 이와 같은 혼합 용매를 사용한 전해액은, 동작 온도 범위가 넓고, 높은 전류 레이트에 있어서의 충방전을 실시해도 잘 열화되지 않고, 장시간 사용해도 잘 열화되지 않으며, 또한 부극의 활물질로서 천연 흑연, 인조 흑연 등의 흑연 재료를 사용한 경우에도 난분해성이라는 많은 특장을 갖는다.As the organic solvent, it is preferable to use a mixture of two or more of them. Among them, mixed solvents containing carbonates are preferable, and mixed solvents of cyclic carbonates and acyclic carbonates and mixed solvents of cyclic carbonates and ethers are more preferable. As the mixed solvent of the cyclic carbonate and the non-cyclic carbonate, a mixed solvent containing ethylene carbonate, dimethyl carbonate and ethylmethyl carbonate is preferable. The electrolytic solution using such a mixed solvent has a wide operating temperature range and does not deteriorate even when charged and discharged at a high current rate and does not deteriorate well even if it is used for a long period of time and also contains natural graphite, The graphite material of the present invention has many features of being resistant to decomposition.

또, 전해액으로는, 얻어지는 리튬 이차 전지의 안전성이 높아지기 때문에, LiPF6 등의 불소를 포함하는 리튬 화합물 및 불소 치환기를 갖는 유기 용매를 포함하는 전해액을 사용하는 것이 바람직하다. 펜타플루오로프로필메틸에테르, 2,2,3,3-테트라플루오로프로필디플루오로메틸에테르 등의 불소 치환기를 갖는 에테르류와 디메틸카보네이트를 포함하는 혼합 용매는, 높은 전류 레이트에 있어서의 충방전을 실시해도 용량 유지율이 높기 때문에, 더욱 바람직하다.As the electrolytic solution, it is preferable to use an electrolytic solution containing a fluorine-containing lithium compound such as LiPF 6 and an organic solvent having a fluorine-substituted group, because the obtained lithium secondary battery has high safety. A mixed solvent containing an ether having a fluorine-substituted group such as pentafluoropropylmethyl ether and 2,2,3,3-tetrafluoropropyl difluoromethyl ether and dimethyl carbonate has a high charge / Is more preferable because the capacity retention rate is high.

상기 전해액 대신에 고체 전해질을 사용해도 된다. 고체 전해질로는, 예를 들어 폴리에틸렌옥사이드계의 고분자 화합물, 폴리오르가노실록산 사슬 또는 폴리옥시알킬렌 사슬 중 적어도 1 종 이상을 포함하는 고분자 화합물 등의 유기계 고분자 전해질을 사용할 수 있다. 또, 고분자 화합물에 비수 전해액을 유지시킨, 이른바 겔 타입의 것을 사용할 수도 있다. 또 Li2S-SiS2, Li2S-GeS2, Li2S-P2S5, Li2S-B2S3, Li2S-SiS2-Li3PO4, Li2S-SiS2-Li2SO4, Li2S-GeS2-P2S5 등의 황화물을 포함하는 무기계 고체 전해질을 들 수 있으며, 이것들의 2 종 이상의 혼합물을 사용해도 된다. 이러한 고체 전해질을 사용함으로써, 리튬 이차 전지의 안전성을 보다 높일 수 있는 경우가 있다.A solid electrolyte may be used instead of the electrolyte solution. As the solid electrolyte, for example, an organic polymer electrolyte such as a polyethylene oxide-based polymer compound, a polyorganosiloxane chain, or a polymer compound containing at least one of polyoxyalkylene chains can be used. A so-called gel type in which a non-aqueous electrolyte solution is held in a polymer compound may also be used. Li 2 S-SiS 2 , Li 2 S-GeS 2 , Li 2 SP 2 S 5 , Li 2 SB 2 S 3 , Li 2 S-SiS 2 -Li 3 PO 4 , Li 2 S-SiS 2 -Li 2 SO 4 and Li 2 S-GeS 2 -P 2 S 5, and mixtures of two or more of these may be used. By using such a solid electrolyte, the safety of the lithium secondary battery may be enhanced.

또, 본 실시형태의 리튬 이차 전지에 있어서, 고체 전해질을 사용하는 경우에는, 고체 전해질이 세퍼레이터의 역할을 다하는 경우도 있으며, 그 경우에는, 세퍼레이터를 필요로 하지 않는 경우도 있다.In the lithium secondary battery of the present embodiment, when a solid electrolyte is used, the solid electrolyte may serve as a separator. In such a case, a separator may not be required.

이상과 같은 구성의 정극 활물질은, 상기 서술한 본 실시형태의 리튬 함유 복합 금속 산화물을 사용하고 있기 때문에, 정극 활물질을 사용한 리튬 이차 전지를, 전지 내부에서 발생하는 부반응을 억제할 수 있다.Since the positive electrode active material having the above-described constitution uses the lithium-containing composite metal oxide of the present embodiment described above, it is possible to suppress the side reaction occurring in the inside of the lithium secondary battery using the positive electrode active material.

또, 이상과 같은 구성의 정극은, 상기 서술한 본 실시형태의 리튬 이차 전지용 정극 활물질을 갖기 때문에, 리튬 이차 전지를, 전지 내부에서 발생하는 부반응을 억제할 수 있다.In addition, since the positive electrode having the above-described structure has the positive electrode active material for a lithium secondary battery of the present embodiment described above, it is possible to suppress the side reaction occurring in the inside of the lithium secondary battery.

또한, 이상과 같은 구성의 리튬 이차 전지는, 상기 서술한 정극을 갖기 때문에, 종래보다 전지 내부에서 발생하는 부반응을 억제한 리튬 이차 전지가 된다.In addition, the lithium secondary battery having the above-described structure has the above-described positive electrode, and thus a lithium secondary battery suppressing side reactions generated in the battery in comparison with the conventional lithium secondary battery.

실시예Example

다음으로, 본 발명의 양태를 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명한다.Next, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

본 실시예에 있어서는 소성 원료 및 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 평가를 다음과 같이 하여 실시하였다.In this example, the firing raw materials and the positive electrode active material for a lithium secondary battery were evaluated as follows.

(1) 리튬 이차 전지용 정극 활물질 중의 조성 분석 (ICP 발광 분석)(1) Composition analysis in positive electrode active material for lithium secondary battery (ICP emission analysis)

리튬 이차 전지용 정극 활물질의 조성 분석은 금속 산화물의 분말을 염산에 용해시킨 후, 유도 결합 플라즈마 발광 분석 장치 (퍼킨앨머 제조, Optima 7300DV) 를 사용하여 실시하였다. 상기에서 얻어진 크롬량으로부터 불순물로서의 크롬의 함유량을 산출하였다. 또, 상기에서 얻어진 리튬량으로부터, 후술하는 방법에 의해 측정된 탄산리튬 유래의 리튬량을 빼고, 리튬 금속 복합 산화물의 리튬량으로 하였다. 상기에서 얻어진 니켈량, 코발트량, 망간량, M 의 양 및 상기 리튬 금속 복합 산화물의 리튬량으로부터, 상기 일반식 (Ⅰ) 중의 x, y, z, w 의 값을 구하였다.The composition of the positive electrode active material for a lithium secondary battery was analyzed by dissolving the metal oxide powder in hydrochloric acid and then using an inductively coupled plasma emission spectrometer (manufactured by Perkin Almer, Optima 7300DV). The chromium content as an impurity was calculated from the amount of chromium obtained above. The amount of lithium derived from lithium carbonate measured by the method described later was subtracted from the amount of lithium obtained as described above to obtain a lithium amount of the lithium metal composite oxide. Values of x, y, z and w in the general formula (I) were obtained from the amount of nickel, the amount of cobalt, the amount of manganese, the amount of M and the lithium amount of the lithium metal composite oxide obtained above.

(2) 리튬 이차 전지용 정극 활물질 중의 잔존 탄산리튬 정량 (중화 적정)(2) Determination of residual lithium carbonate in the positive electrode active material for lithium secondary battery (neutralization titration)

리튬 이차 전지용 정극 활물질 20 g 과 순수 100 g 을 100 ㎖ 비커에 넣고, 5 분간 교반하였다. 교반 후, 리튬 이차 전지용 정극 활물질을 여과하고, 남은 여과액의 60 g 에 0.1 ㏖/ℓ 염산을 적하하여, pH 미터로 여과액의 pH 를 측정하였다. pH = 8.3 ± 0.1 일 때의 염산의 적정량을 A ㎖, pH = 4.5 ± 0.1 일 때의 염산의 적정량을 B ㎖ 로 하여, 하기 계산식으로부터, 리튬 이차 전지용 정극 활물질 중에 잔존하는 탄산리튬 농도를 산출하였다. 하기 식 중, 탄산리튬의 분자량은, 각 원자량을, Li ; 6.941, C ; 12, O ; 16 으로 하여 산출하였다.20 g of the positive electrode active material for a lithium secondary battery and 100 g of pure water were placed in a 100 ml beaker and stirred for 5 minutes. After stirring, the positive electrode active material for lithium secondary battery was filtered, 0.1 g / l hydrochloric acid was added dropwise to 60 g of the remaining filtrate, and the pH of the filtrate was measured with a pH meter. The concentration of lithium carbonate remaining in the positive electrode active material for a lithium secondary battery was calculated from the following calculation based on an amount of hydrochloric acid of A ml when the pH was 8.3 ± 0.1 and an appropriate amount of hydrochloric acid when the pH was 4.5 ± 0.1 . In the following formula, the molecular weight of lithium carbonate is represented by the following formula: Li, 6.941, C; 12, O; 16.

탄산리튬 농도 (%) = 0.1 × (B - A)/1000 × 73.882/(20 × 60/100) × 100Lithium carbonate concentration (%) = 0.1 x (B - A) / 1000 x 73.882 / (20 x 60/100) x 100

(3) 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 분말 X 선 회절 측정(3) Powder X-ray diffraction measurement of positive electrode active material for lithium secondary battery

리튬 이차 전지용 정극 활물질의 분말 X 선 회절 측정은, 분말 X 선 회절 장치 (주식회사 리가쿠 제조, Ultima IV, 시료 수평형) 를 사용하여 실시하였다. 얻어진 리튬 이차 전지용 정극 활물질을 전용의 기판에 충전하고, Cu-Kα 선원을 사용하여, 회절각 2θ = 10 °∼ 90 °의 범위에서 측정을 실시함으로써, 분말 X 선 회절 도형을 얻었다. 상기 분말 X 선 회절 도형으로부터 2θ = 18.7 ± 1 °의 범위 내의 피크 (이하, 피크 A 라고 부르는 경우도 있다), 2θ = 44.6 ± 1 °의 범위 내의 피크 (이하, 피크 B 라고 부르는 경우도 있다) 의 반치폭을 산출하였다.Powder X-ray diffraction measurement of the positive electrode active material for a lithium secondary battery was carried out using a powder X-ray diffractometer (Ultima IV, manufactured by Rigaku Corporation, sample-horizontal type). A powdery X-ray diffraction pattern was obtained by filling the obtained positive electrode active material for a lithium secondary battery into a dedicated substrate and measuring it in the range of diffraction angle 2? = 10 to 90 using a Cu-K? Source. A peak within a range of 2? = 18.7 占 占 (hereinafter sometimes referred to as a peak A), a peak within a range of 2? = 44.6 占 (sometimes referred to as a peak B hereinafter) from the powder X-ray diffraction pattern, .

(실시예 1)(Example 1)

[혼합 공정][Mixing Process]

탄산리튬 (Li2CO3) 과 니켈코발트망간 복합 금속 수산화물 (Ni0.55Co0.21Mn0.24(OH)2) 을, Li : Ni : Co : Mn 의 몰비가 1.05 : 0.55 : 0.21 : 0.24 가 되도록 칭량하고, 이것들을 건식 혼합하여 혼합물을 얻었다. 또한, 상기 혼합물 중에 포함되는 탄산리튬 함유량은 혼합비로부터 29.7 질량% 이다.(Li 2 CO 3 ) and nickel cobalt manganese composite metal hydroxide (Ni 0.55 Co 0.21 Mn 0.24 (OH) 2 ) were weighed so that the molar ratio of Li: Ni: Co: Mn was 1.05: 0.55: 0.21: , And these were dry mixed to obtain a mixture. The content of lithium carbonate contained in the mixture was 29.7 mass% from the mixing ratio.

[예비 소성 공정][Preliminary firing process]

이어서, 상기 혼합물을 노 내벽이 알루미나인 로터리 킬른에 넣고, 790 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다.Then, the mixture was placed in a rotary kiln in which the inner wall of the furnace was made of alumina, and fired at 790 DEG C for 2 hours.

[본 소성 공정][Main firing process]

계속해서, 예비 소성 공정에서 얻어진 소성물을 상기 로터리 킬른에 넣고, 산소를 21 체적% 포함하는 가스를 노 내용적 1 ㎥ 당 108.7 Nm3/h 통기시키면서, 900 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다.Subsequently, the fired product obtained in the preliminary firing step was placed in the rotary kiln and fired at 900 ° C for 2 hours while introducing gas containing 21% by volume of oxygen into the furnace at a rate of 108.7 Nm 3 / h per 1 m 3 of furnace inner volume.

그 후, 실온까지 냉각시키고, 이것을 해쇄 (解碎) 하여, 리튬 이차 전지용 정극 활물질을 얻었다. 리튬 이차 전지용 정극 활물질에 대해 ICP 발광 분석을 실시한 결과, 크롬 함유량이 2 ppm 이었다. 또, 중화 적정을 실시한 결과, 탄산리튬 함유량이 0.25 질량% 였다. 또, 상기 일반식 (Ⅰ) 의 x 가 0.03, y 가 0.21, z 가 0.24, w 가 0 이었다. 또, 분말 X 선 회절을 실시한 결과, 피크 A 와 피크 B 의 반치폭이 각각 0.129, 0.152 였다.Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, and the mixture was disintegrated to obtain a positive electrode active material for a lithium secondary battery. As a result of ICP emission analysis for the positive electrode active material for a lithium secondary battery, the chromium content was 2 ppm. As a result of neutralization titration, the content of lithium carbonate was 0.25 mass%. In the general formula (I), x was 0.03, y was 0.21, z was 0.24, and w was 0. [ As a result of powder X-ray diffraction, the half widths of peaks A and B were 0.129 and 0.152, respectively.

(실시예 2)(Example 2)

[혼합 공정][Mixing Process]

탄산리튬 (Li2CO3) 과 니켈코발트망간 복합 금속 수산화물 (Ni0.55Co0.21Mn0.24(OH)2) 을, Li : Ni : Co : Mn 의 몰비가 2.20 : 0.55 : 0.21 : 0.24 가 되도록 칭량하고, 이것들을 건식 혼합하여 혼합물을 얻었다. 또한, 상기 혼합물 중에 포함되는 탄산리튬 함유량은 혼합비로부터 46.6 질량% 이다.(Li 2 CO 3 ) and nickel cobalt manganese composite metal hydroxide (Ni 0.55 Co 0.21 Mn 0.24 (OH) 2 ) were weighed so that the molar ratio of Li: Ni: Co: Mn was 2.20: 0.55: 0.21: , And these were dry mixed to obtain a mixture. The content of lithium carbonate contained in the mixture is 46.6 mass% from the mixing ratio.

[예비 소성 공정][Preliminary firing process]

이어서, 상기 혼합물을 노 내벽이 알루미나인 로터리 킬른에 넣고, 790 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다.Then, the mixture was placed in a rotary kiln in which the inner wall of the furnace was made of alumina, and fired at 790 DEG C for 2 hours.

[본 소성 공정][Main firing process]

계속해서, 소성물을 상기 로터리 킬른에 넣고, 산소를 100 체적% 포함하는 가스를 노 내용적 1 ㎥ 당 150.1 Nm3/h 통기시키면서, 850 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다. 그 후, 실온까지 냉각시키고, 이것을 해쇄하여, 리튬 이차 전지용 정극 활물질을 얻었다. 리튬 이차 전지용 정극 활물질에 대해 ICP 발광 분석을 실시한 결과, 크롬 함유량이 4 ppm 이었다. 또, 중화 적정을 실시한 결과, 탄산리튬 함유량이 0.92 질량% 였다. 또, 상기 일반식 (Ⅰ) 의 x 가 0.37, y 가 0.21, z 가 0.24, w 가 0 이었다. 또, 분말 X 선 회절을 실시한 결과, 피크 A 와 피크 B 의 반치폭이 각각 0.160, 0.208 이었다.Subsequently, the fired product was placed in the rotary kiln, and fired at 850 ° C for 2 hours while introducing gas containing 100% by volume of oxygen into the furnace at a rate of 150.1 Nm 3 / h per 1 m 3 of the furnace interior. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, and the mixture was pulverized to obtain a positive electrode active material for a lithium secondary battery. As a result of ICP emission analysis for the positive electrode active material for a lithium secondary battery, the chromium content was 4 ppm. As a result of neutralization titration, the lithium carbonate content was 0.92 mass%. In the general formula (I), x was 0.37, y was 0.21, z was 0.24, and w was 0. [ As a result of powder X-ray diffraction, the half widths of peaks A and B were 0.160 and 0.208, respectively.

(실시예 3)(Example 3)

[혼합 공정][Mixing Process]

상기 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 혼합물을 얻었다.A mixture was obtained in the same manner as in Example 1 above.

[예비 소성 공정][Preliminary firing process]

실시예 1 에 기재된 혼합물을 노 내벽이 인코넬인 로터리 킬른에 넣고 730 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다.The mixture described in Example 1 was placed in a rotary kiln where the inner wall of the furnace was Inconel, and firing was performed at 730 占 폚 for 2 hours.

[본 소성 공정][Main firing process]

계속해서, 소성물을 노 내벽이 알루미나인 로터리 킬른에 넣고, 산소를 21 체적% 포함하는 가스를 노 내용적 1 ㎥ 당 107.2 Nm3/h 통기시키면서, 850 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다. 그 후, 실온까지 냉각시키고, 이것을 해쇄하여, 리튬 이차 전지용 정극 활물질을 얻었다. 리튬 이차 전지용 정극 활물질에 대해 ICP 발광 분석을 실시한 결과, 크롬 함유량이 10 ppm 이었다. 또, 중화 적정을 실시한 결과, 탄산리튬 함유량이 0.16 질량% 였다. 또, 상기 일반식 (Ⅰ) 의 x 가 0.03, y 가 0.21, z 가 0.24, w 가 0 이었다. 또, 분말 X 선 회절을 실시한 결과, 피크 A 와 피크 B 의 반치폭이 각각 0.152, 0.185 였다.Subsequently, the fired product was placed in a rotary kiln in which the inner wall of the furnace was made of alumina, and fired at 850 ° C for 2 hours while introducing gas containing 21% by volume of oxygen into the furnace at a rate of 107.2 Nm 3 / h per 1 m 3 of furnace interior. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, and the mixture was pulverized to obtain a positive electrode active material for a lithium secondary battery. As a result of ICP emission analysis for the positive electrode active material for a lithium secondary battery, the chromium content was 10 ppm. As a result of neutralization titration, the content of lithium carbonate was 0.16% by mass. In the general formula (I), x was 0.03, y was 0.21, z was 0.24, and w was 0. [ As a result of powder X-ray diffraction, the half widths of peaks A and B were 0.152 and 0.185, respectively.

(실시예 4)(Example 4)

[혼합 공정][Mixing Process]

상기 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 혼합물을 얻었다.A mixture was obtained in the same manner as in Example 1 above.

[예비 소성 공정][Preliminary firing process]

실시예 1 에 기재된 혼합물을 노 내벽이 인코넬인 로터리 킬른에 넣고 730 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다.The mixture described in Example 1 was placed in a rotary kiln where the inner wall of the furnace was Inconel, and firing was performed at 730 占 폚 for 2 hours.

[본 소성 공정][Main firing process]

계속해서, 소성물을 노 내벽이 알루미나인 로터리 킬른에 넣고, 산소를 60 체적% 포함하는 가스를 노 내용적 1 ㎥ 당 107.2 Nm3/h 통기시키면서, 850 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다. 그 후, 실온까지 냉각시키고, 이것을 해쇄하여, 리튬 이차 전지용 정극 활물질을 얻었다. 리튬 이차 전지용 정극 활물질에 대해 ICP 발광 분석을 실시한 결과, 크롬 함유량이 31 ppm 이었다. 또, 중화 적정을 실시한 결과, 탄산리튬 함유량이 0.19 질량% 였다. 또, 상기 일반식 (Ⅰ) 의 x 가 0.04, y 가 0.21, z 가 0.24, w 가 0 이었다. 또, 분말 X 선 회절을 실시한 결과, 피크 A 와 피크 B 의 반치폭이 각각 0.153, 0.194 였다.Subsequently, the fired product was placed in a rotary kiln in which the inner wall of the furnace was made of alumina, and fired at 850 ° C for 2 hours while introducing gas containing 60% by volume of oxygen into the furnace at a rate of 107.2 Nm 3 / h per 1 m 3 of furnace interior. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, and the mixture was pulverized to obtain a positive electrode active material for a lithium secondary battery. As a result of ICP emission analysis for the positive electrode active material for a lithium secondary battery, the chromium content was 31 ppm. As a result of neutralization titration, the content of lithium carbonate was 0.19% by mass. In the general formula (I), x was 0.04, y was 0.21, z was 0.24, and w was 0. As a result of powder X-ray diffraction, the half widths of peaks A and B were 0.153 and 0.194, respectively.

(실시예 5)(Example 5)

[혼합 공정][Mixing Process]

상기 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 혼합물을 얻었다.A mixture was obtained in the same manner as in Example 1 above.

[예비 소성 공정][Preliminary firing process]

실시예 1 에 기재된 혼합물을 노 내벽이 인코넬인 로터리 킬른에 넣고 730 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다.The mixture described in Example 1 was placed in a rotary kiln where the inner wall of the furnace was Inconel, and firing was performed at 730 占 폚 for 2 hours.

[본 소성 공정][Main firing process]

계속해서, 소성물을 노 내벽이 알루미나인 로터리 킬른에 넣고, 산소를 100 체적% 포함하는 가스를 노 내용적 1 ㎥ 당 46.5 Nm3/h 통기시키면서, 850 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다. 그 후, 실온까지 냉각시키고, 이것을 해쇄하여, 리튬 이차 전지용 정극 활물질을 얻었다. 리튬 이차 전지용 정극 활물질에 대해 ICP 발광 분석을 실시한 결과, 크롬 함유량이 49 ppm 이었다. 또, 중화 적정을 실시한 결과, 탄산리튬 함유량이 0.15 질량% 였다. 또, 상기 일반식 (Ⅰ) 의 x 가 0.04, y 가 0.22, z 가 0.24, w 가 0 이었다. 또, 분말 X 선 회절을 실시한 결과, 피크 A 와 피크 B 의 반치폭이 각각 0.152, 0.178 이었다.Subsequently, the fired product was placed in a rotary kiln in which the inner wall of the furnace was made of alumina, and fired at 850 ° C for 2 hours while introducing gas containing 100% by volume of oxygen into the furnace at a flow rate of 46.5 Nm 3 / h per 1 m 3 of furnace interior. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, and the mixture was pulverized to obtain a positive electrode active material for a lithium secondary battery. As a result of ICP emission analysis for the positive electrode active material for a lithium secondary battery, the chromium content was 49 ppm. As a result of neutralization titration, the content of lithium carbonate was 0.15% by mass. In the general formula (I), x was 0.04, y was 0.22, z was 0.24, and w was 0. [ As a result of powder X-ray diffraction, the half widths of peaks A and B were 0.152 and 0.178, respectively.

(실시예 6)(Example 6)

[혼합 공정][Mixing Process]

상기 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 혼합물을 얻었다.A mixture was obtained in the same manner as in Example 1 above.

[예비 소성 공정][Preliminary firing process]

실시예 1 에 기재된 혼합물을 노 내벽이 인코넬인 로터리 킬른에 넣고 730 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다.The mixture described in Example 1 was placed in a rotary kiln where the inner wall of the furnace was Inconel, and firing was performed at 730 占 폚 for 2 hours.

[본 소성 공정][Main firing process]

계속해서, 소성물을 노 내벽이 알루미나인 로터리 킬른에 넣고, 산소를 21 체적% 포함하는 가스를 노 내용적 1 ㎥ 당 46.5 Nm3/h 통기시키면서, 850 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다. 그 후, 실온까지 냉각시키고, 이것을 해쇄하여, 리튬 이차 전지용 정극 활물질을 얻었다. 리튬 이차 전지용 정극 활물질에 대해 ICP 발광 분석을 실시한 결과, 크롬 함유량이 20 ppm 이었다. 또, 중화 적정을 실시한 결과, 탄산리튬 함유량이 0.51 질량% 였다. 또, 상기 일반식 (Ⅰ) 의 x 가 0.04, y 가 0.21, z 가 0.24, w 가 0 이었다. 또, 분말 X 선 회절을 실시한 결과, 피크 A 와 피크 B 의 반치폭이 각각 0.149, 0.182 였다.Subsequently, the fired product was placed in a rotary kiln where the inner wall of the furnace was made of alumina, and fired at 850 ° C for 2 hours while introducing gas containing 21% by volume of oxygen into the furnace at a rate of 46.5 Nm 3 / h per 1 m 3 of furnace interior. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, and the mixture was pulverized to obtain a positive electrode active material for a lithium secondary battery. As a result of ICP emission analysis for the positive electrode active material for a lithium secondary battery, the chromium content was 20 ppm. As a result of neutralization titration, the content of lithium carbonate was 0.51% by mass. In the general formula (I), x was 0.04, y was 0.21, z was 0.24, and w was 0. As a result of powder X-ray diffraction, the half widths of peaks A and B were 0.149 and 0.182, respectively.

(실시예 7)(Example 7)

[혼합 공정][Mixing Process]

상기 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 혼합물을 얻었다.A mixture was obtained in the same manner as in Example 1 above.

[예비 소성 공정][Preliminary firing process]

실시예 1 에 기재된 혼합물을 노 내벽이 인코넬인 로터리 킬른에 넣고 730 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다.The mixture described in Example 1 was placed in a rotary kiln where the inner wall of the furnace was Inconel, and firing was performed at 730 占 폚 for 2 hours.

[본 소성 공정][Main firing process]

계속해서, 소성물을 노 내벽이 알루미나인 로터리 킬른에 넣고, 산소를 21 체적% 포함하는 가스를 노 내용적 1 ㎥ 당 17.9 Nm3/h 통기시키면서, 850 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다. 그 후, 실온까지 냉각시키고, 이것을 해쇄하여, 리튬 이차 전지용 정극 활물질을 얻었다. 리튬 이차 전지용 정극 활물질에 대해 ICP 발광 분석을 실시한 결과, 크롬 함유량이 19 ppm 이었다. 또, 중화 적정을 실시한 결과, 탄산리튬 함유량이 0.90 질량% 였다. 또, 상기 일반식 (Ⅰ) 의 x 가 0.03, y 가 0.21, z 가 0.24, w 가 0 이었다. 또, 분말 X 선 회절을 실시한 결과, 피크 A 와 피크 B 의 반치폭이 각각 0.161, 0.200 이었다.Subsequently, the fired product was placed in a rotary kiln in which the inner wall of the furnace was made of alumina, and fired at 850 ° C for 2 hours while passing a gas containing 21% by volume of oxygen at 17.9 Nm 3 / h per 1 m 3 of furnace inner volume. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, and the mixture was pulverized to obtain a positive electrode active material for a lithium secondary battery. As a result of ICP emission analysis for the positive electrode active material for a lithium secondary battery, the chromium content was 19 ppm. As a result of neutralization titration, the content of lithium carbonate was 0.90 mass%. In the general formula (I), x was 0.03, y was 0.21, z was 0.24, and w was 0. [ As a result of powder X-ray diffraction, the half widths of peaks A and B were 0.161 and 0.200, respectively.

(실시예 8)(Example 8)

[혼합 공정][Mixing Process]

상기 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 혼합물을 얻었다.A mixture was obtained in the same manner as in Example 1 above.

[예비 소성 공정][Preliminary firing process]

실시예 1 에 기재된 혼합물을 노 내벽이 인코넬인 로터리 킬른에 넣고 730 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다.The mixture described in Example 1 was placed in a rotary kiln where the inner wall of the furnace was Inconel, and firing was performed at 730 占 폚 for 2 hours.

[본 소성 공정][Main firing process]

계속해서, 소성물을 노 내벽이 알루미나인 로터리 킬른에 넣고, 산소를 100 체적% 포함하는 가스를 노 내용적 1 ㎥ 당 17.9 Nm3/h 통기시키면서, 850 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다. 그 후, 실온까지 냉각시키고, 이것을 해쇄하여, 리튬 이차 전지용 정극 활물질을 얻었다. 리튬 이차 전지용 정극 활물질에 대해 ICP 발광 분석을 실시한 결과, 크롬 함유량이 45 ppm 이었다. 또, 중화 적정을 실시한 결과, 탄산리튬 함유량이 0.53 질량% 였다. 또, 상기 일반식 (Ⅰ) 의 x 가 0.03, y 가 0.21, z 가 0.24, w 가 0 이었다. 또, 분말 X 선 회절을 실시한 결과, 피크 A 와 피크 B 의 반치폭이 각각 0.151, 0.184 였다.Subsequently, the fired product was placed in a rotary kiln in which the inner wall of the furnace was made of alumina, and fired at 850 ° C for 2 hours while passing a gas containing 100% by volume of oxygen at 17.9 Nm 3 / h per 1 m 3 of furnace inner volume. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, and the mixture was pulverized to obtain a positive electrode active material for a lithium secondary battery. As a result of ICP emission analysis for the positive electrode active material for a lithium secondary battery, the chromium content was 45 ppm. As a result of neutralization titration, the content of lithium carbonate was 0.53% by mass. In the general formula (I), x was 0.03, y was 0.21, z was 0.24, and w was 0. [ As a result of powder X-ray diffraction, the half widths of peaks A and B were 0.151 and 0.184, respectively.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

[혼합 공정][Mixing Process]

상기 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 혼합물을 얻었다.A mixture was obtained in the same manner as in Example 1 above.

[예비 소성 공정][Preliminary firing process]

실시예 1 에 기재된 혼합물을 노 내벽이 인코넬인 로터리 킬른에 넣고 730 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다.The mixture described in Example 1 was placed in a rotary kiln where the inner wall of the furnace was Inconel, and firing was performed at 730 占 폚 for 2 hours.

[본 소성 공정][Main firing process]

계속해서, 소성물을 노 내벽이 인코넬인 로터리 킬른에 넣고, 산소를 21 체적% 포함하는 가스를 노 내용적 1 ㎥ 당 22.6 Nm3/h 통기시키면서, 730 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다. 그 후, 실온까지 냉각시키고, 이것을 해쇄하여, 리튬 이차 전지용 정극 활물질을 얻었다. 리튬 이차 전지용 정극 활물질에 대해 ICP 발광 분석을 실시한 결과, 크롬 함유량이 55 ppm 이었다. 또, 중화 적정을 실시한 결과, 탄산리튬 함유량이 5.31 질량% 였다. 또, 상기 일반식 (Ⅰ) 의 x 가 0.02, y 가 0.21, z 가 0.24, w 가 0 이었다. 또, 분말 X 선 회절을 실시한 결과, 피크 A 와 피크 B 의 반치폭이 각각 0.458, 0.639 였다.Subsequently, the fired product was placed in a rotary kiln in which the inner wall of the furnace was Inconel, and fired at 730 ° C for 2 hours while passing a gas containing 21% by volume of oxygen through 22.6 Nm 3 / h per 1 m 3 of furnace inner volume. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, and the mixture was pulverized to obtain a positive electrode active material for a lithium secondary battery. As a result of ICP emission analysis for the positive electrode active material for a lithium secondary battery, the chromium content was 55 ppm. As a result of neutralization titration, the content of lithium carbonate was 5.31 mass%. In the general formula (I), x was 0.02, y was 0.21, z was 0.24, and w was 0. [ As a result of powder X-ray diffraction, the half widths of peaks A and B were 0.458 and 0.639, respectively.

(비교예 2)(Comparative Example 2)

[혼합 공정][Mixing Process]

상기 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 혼합물을 얻었다.A mixture was obtained in the same manner as in Example 1 above.

[예비 소성 공정][Preliminary firing process]

실시예 1 에 기재된 혼합물을 노 내벽이 인코넬인 로터리 킬른에 넣고 730 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다.The mixture described in Example 1 was placed in a rotary kiln where the inner wall of the furnace was Inconel, and firing was performed at 730 占 폚 for 2 hours.

[본 소성 공정][Main firing process]

계속해서, 소성물을 노 내벽이 인코넬인 로터리 킬른에 넣고, 산소를 21 체적% 포함하는 가스를 노 내용적 1 ㎥ 당 22.6 Nm3/h 통기시키면서, 730 ℃ 에서 4 시간 소성을 실시하였다. 그 후, 실온까지 냉각시키고, 이것을 해쇄하여, 리튬 이차 전지용 정극 활물질을 얻었다. 리튬 이차 전지용 정극 활물질에 대해 ICP 발광 분석을 실시한 결과, 크롬 함유량이 60 ppm 이었다. 또, 중화 적정을 실시한 결과, 탄산리튬 함유량이 3.43 질량% 였다. 또, 상기 일반식 (Ⅰ) 의 x 가 0.03, y 가 0.22, z 가 0.24, w 가 0 이었다. 또, 분말 X 선 회절을 실시한 결과, 피크 A 와 피크 B 의 반치폭이 각각 0.415, 0.578 이었다.Subsequently, the fired product was placed in a rotary kiln in which the inner wall of the furnace was Inconel, and fired at 730 ° C for 4 hours while passing a gas containing 21% by volume of oxygen through 22.6 Nm 3 / h per 1 m 3 of furnace interior. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, and the mixture was pulverized to obtain a positive electrode active material for a lithium secondary battery. As a result of ICP emission analysis for the positive electrode active material for a lithium secondary battery, the chromium content was 60 ppm. As a result of neutralization titration, the content of lithium carbonate was 3.43 mass%. In the general formula (I), x, y, and z were 0.03, 0.22, 0.24, and 0, respectively. As a result of powder X-ray diffraction, the half widths of peaks A and B were 0.415 and 0.578, respectively.

(비교예 3)(Comparative Example 3)

[혼합 공정][Mixing Process]

상기 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 혼합물을 얻었다.A mixture was obtained in the same manner as in Example 1 above.

[예비 소성 공정][Preliminary firing process]

실시예 1 에 기재된 혼합물을 노 내벽이 인코넬인 로터리 킬른에 넣고 730 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다.The mixture described in Example 1 was placed in a rotary kiln where the inner wall of the furnace was Inconel, and firing was performed at 730 占 폚 for 2 hours.

[본 소성 공정][Main firing process]

계속해서, 소성물을 노 내벽이 SUS310 인 로터리 킬른에 넣고, 산소를 21 체적% 포함하는 가스를 노 내용적 1 ㎥ 당 22.6 Nm3/h 통기시키면서, 730 ℃ 에서 5 시간 소성을 실시하였다. 그 후, 실온까지 냉각시키고, 이것을 해쇄하여, 리튬 이차 전지용 정극 활물질을 얻었다. 리튬 이차 전지용 정극 활물질에 대해 ICP 발광 분석을 실시한 결과, 크롬 함유량이 320 ppm 이었다. 또, 중화 적정을 실시한 결과, 탄산리튬 함유량이 1.13 질량% 였다. 또, 상기 일반식 (Ⅰ) 의 x 가 0.02, y 가 0.21, z 가 0.24, w 가 0 이었다. 또, 분말 X 선 회절을 실시한 결과, 피크 A 와 피크 B 의 반치폭이 각각 0.214, 0.261 이었다.Subsequently, into the fired product in a rotary kiln furnace the inner wall of SUS310, while a gas containing 21% by volume oxygen furnace internal volume 1 ㎥ aeration 22.6 Nm 3 / h per, it was carried out for 5 hours and baked at 730 ℃. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, and the mixture was pulverized to obtain a positive electrode active material for a lithium secondary battery. As a result of ICP emission analysis for the positive electrode active material for a lithium secondary battery, the chromium content was 320 ppm. As a result of neutralization titration, the content of lithium carbonate was 1.13% by mass. In the general formula (I), x was 0.02, y was 0.21, z was 0.24, and w was 0. [ As a result of powder X-ray diffraction, the half widths of peaks A and B were 0.214 and 0.261, respectively.

(비교예 4)(Comparative Example 4)

[혼합 공정][Mixing Process]

상기 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 혼합물을 얻었다.A mixture was obtained in the same manner as in Example 1 above.

[예비 소성 공정][Preliminary firing process]

실시예 1 에 기재된 혼합물을 노 내벽이 인코넬인 로터리 킬른에 넣고 730 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다.The mixture described in Example 1 was placed in a rotary kiln where the inner wall of the furnace was Inconel, and firing was performed at 730 占 폚 for 2 hours.

[본 소성 공정][Main firing process]

계속해서, 소성물을 노 내벽이 알루미나인 토갑에 충전하고, 롤러 하스 킬른에서, 산소를 21 체적% 포함하는 가스를 노 내용적 1 ㎥ 당 29.7 Nm3/h 통기시키면서, 850 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다. 그 후, 실온까지 냉각시키고, 이것을 해쇄하여, 리튬 이차 전지용 정극 활물질을 얻었다. 리튬 이차 전지용 정극 활물질에 대해 ICP 발광 분석을 실시한 결과, 크롬 함유량이 10 ppm 이었다. 또, 중화 적정을 실시한 결과, 탄산리튬 함유량이 1.01 질량% 였다. 또, 상기 일반식 (Ⅰ) 의 x 가 0.04, y 가 0.21, z 가 0.24, w 가 0 이었다. 또, 분말 X 선 회절을 실시한 결과, 피크 A 와 피크 B 의 반치폭이 각각 0.225, 0.278 이었다.Subsequently, the fired product was charged in a toe box whose inner wall was alumina, and a gas containing 21% by volume of oxygen was passed through the roller hearth kiln at a rate of 29.7 Nm 3 / h per 1 m 3 of the inner volume, Respectively. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, and the mixture was pulverized to obtain a positive electrode active material for a lithium secondary battery. As a result of ICP emission analysis for the positive electrode active material for a lithium secondary battery, the chromium content was 10 ppm. As a result of neutralization titration, the content of lithium carbonate was 1.01% by mass. In the general formula (I), x was 0.04, y was 0.21, z was 0.24, and w was 0. As a result of powder X-ray diffraction, the half widths of peaks A and B were 0.225 and 0.278, respectively.

(비교예 5)(Comparative Example 5)

[혼합 공정][Mixing Process]

상기 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 혼합물을 얻었다.A mixture was obtained in the same manner as in Example 1 above.

[예비 소성 공정][Preliminary firing process]

실시예 1 에 기재된 혼합물을 노 내벽이 인코넬인 로터리 킬른에 넣고 730 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다.The mixture described in Example 1 was placed in a rotary kiln where the inner wall of the furnace was Inconel, and firing was performed at 730 占 폚 for 2 hours.

[본 소성 공정][Main firing process]

계속해서, 소성물을 노 내벽이 알루미나인 토갑에 충전하고, 롤러 하스 킬른에서, 산소를 21 체적% 포함하는 가스를 노 내용적 1 ㎥ 당 29.7 Nm3/h 통기시키면서, 850 ℃ 에서 10 시간 소성을 실시하였다. 그 후, 실온까지 냉각시키고, 이것을 해쇄하여, 리튬 이차 전지용 정극 활물질을 얻었다. 리튬 이차 전지용 정극 활물질에 대해 중화 적정을 실시한 결과, 탄산리튬 함유량이 0.67 질량% 였다. 또, 상기 일반식 (Ⅰ) 의 x 가 0.02, y 가 0.21, z 가 0.24, w 가 0 이었다. 또, 분말 X 선 회절을 실시한 결과, 피크 A 와 피크 B 의 반치폭이 각각 0.129, 0.150 이었다.Subsequently, the fired product was filled in a toe box whose inner wall was made of alumina, and a gas containing 21% by volume of oxygen was passed through a roller hearth kiln at a rate of 29.7 Nm 3 / h per 1 m 3 of the inner volume, Respectively. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, and the mixture was pulverized to obtain a positive electrode active material for a lithium secondary battery. The positive electrode active material for a lithium secondary battery was subjected to neutralization titration, and as a result, the lithium carbonate content was 0.67 mass%. In the general formula (I), x was 0.02, y was 0.21, z was 0.24, and w was 0. [ As a result of powder X-ray diffraction, the half widths of peaks A and B were 0.129 and 0.150, respectively.

(비교예 6)(Comparative Example 6)

[혼합 공정][Mixing Process]

탄산리튬 (Li2CO3) 과 니켈코발트망간 복합 금속 수산화물 (Ni0.55Co0.21Mn0.24(OH)2) 을, Li : Ni : Co : Mn 의 몰비가 3.00 : 0.55 : 0.21 : 0.24 가 되도록 칭량하고, 이것들을 건식 혼합하여 혼합물을 얻었다. 또한, 상기 혼합물 중에 포함되는 탄산리튬 함유량은 혼합비로부터 54.3 질량% 이다. 또, 상기 일반식 (Ⅰ) 의 x 가 0.50, y 가 0.21, z 가 0.24, w 가 0 이었다. 상기 혼합물을 노 내벽이 알루미나인 로터리 킬른에서 산소를 21 체적% 포함하는 가스를 노 내용적 1 ㎥ 당 17.9 Nm3/h 통기시키면서, 850 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다. 단, 노심관의 벽에 혼합물 및 소성물이 부착되어, 배출 불가능하였다.(Li 2 CO 3 ) and nickel cobalt manganese composite metal hydroxide (Ni 0.55 Co 0.21 Mn 0.24 (OH) 2 ) were weighed so that the molar ratio of Li: Ni: Co: Mn was 3.00: 0.55: 0.21: , And these were dry mixed to obtain a mixture. The content of lithium carbonate contained in the mixture was 54.3 mass% from the mixing ratio. In the general formula (I), x was 0.50, y was 0.21, z was 0.24, and w was 0. [ The mixture was fired at 850 ° C for 2 hours while passing a gas containing 21% by volume of oxygen in a rotary kiln having an inner wall of alumina at a rate of 17.9 Nm 3 / h per 1 m 3 of the furnace interior. However, the mixture and the sintered material adhered to the wall of the core tube, so that it was impossible to discharge it.

(참고예)(Reference example)

[혼합 공정][Mixing Process]

상기 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 혼합물을 얻었다.A mixture was obtained in the same manner as in Example 1 above.

[예비 소성 공정][Preliminary firing process]

실시예 1 에 기재된 혼합물을 노 내벽이 인코넬인 로터리 킬른에 넣고 730 ℃ 에서 2 시간 소성을 실시하였다.The mixture described in Example 1 was placed in a rotary kiln where the inner wall of the furnace was Inconel, and firing was performed at 730 占 폚 for 2 hours.

[본 소성 공정][Main firing process]

계속해서, 소성물을 노 내벽이 알루미나인 로터리 킬른에 넣고, 산소를 21 체적% 포함하는 가스를 노 내용적 1 ㎥ 당 17.9 Nm3/h 통기시키면서, 850 ℃ 에서 4 시간 소성을 실시하였다. 그 후, 실온까지 냉각시키고, 이것을 해쇄하여, 리튬 이차 전지용 정극 활물질을 얻었다. 리튬 이차 전지용 정극 활물질에 대해 ICP 발광 분석을 실시한 결과, 크롬 함유량이 13 ppm 이었다. 또, 중화 적정을 실시한 결과, 탄산리튬 함유량이 0.10 질량% 였다. 또, 상기 일반식 (Ⅰ) 의 x 가 0.02, y 가 0.21, z 가 0.24, w 가 0 이었다. 또, 분말 X 선 회절을 실시한 결과, 피크 A 와 피크 B 의 반치폭이 각각 0.149, 0.183 이었다.Subsequently, the fired product was placed in a rotary kiln in which the inner wall of the furnace was made of alumina, and fired at 850 ° C for 4 hours while passing a gas containing 21% by volume of oxygen at 17.9 Nm 3 / h per 1 m 3 of furnace inner volume. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, and the mixture was pulverized to obtain a positive electrode active material for a lithium secondary battery. As a result of ICP emission analysis for the positive electrode active material for a lithium secondary battery, the chromium content was 13 ppm. As a result of neutralization titration, the content of lithium carbonate was 0.10% by mass. In the general formula (I), x was 0.02, y was 0.21, z was 0.24, and w was 0. [ As a result of powder X-ray diffraction, the half widths of peaks A and B were 0.149 and 0.183, respectively.

이하, 표 1 ∼ 3 에 실시예 및 비교예, 참고예의 조건, 결과 등을 정리하여 기재한다. 표 중, RK 는 로터리 킬른, RHK 는 롤러 하스 킬른을 가리킨다.Tables 1 to 3 below summarize the conditions and results of the examples, the comparative examples and the reference examples. In the table, RK denotes a rotary kiln, and RHK denotes a roller haul kiln.

하기 표 1 ∼ 3 에 기재된 결과와 같이, 본 발명을 적용한 실시예 1 ∼ 8 은, 단시간의 소성 시간으로, 피크 반치폭이 작은, 즉 결정성이 높은 정극 활물질을 제조할 수 있었다. 또한, 본 발명을 적용한 실시예 1 ∼ 8 은, 크롬의 함유량이 낮았다.As in the results shown in Tables 1 to 3, Examples 1 to 8 to which the present invention was applied can produce a positive active material having a small peak half width, that is, a high crystallinity at a short firing time. Further, in Examples 1 to 8 to which the present invention was applied, the content of chromium was low.

이에 반해, 본 소성 공정을 금속제의 로터리 킬른에서 실시한 비교예 1 ∼ 3 은, 크롬의 함유량이 많고, 피크 반치폭도 컸다. 또, 본 소성 공정에 롤러 하스 킬른을 사용하고, 2 시간의 소성 시간으로 한 비교예 4 는 피크 반치폭이 크고, 비교예 5 는 피크 반치폭이 작기는 하지만, 본 소성 시간에 10 시간이나 필요로 하였다.On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3 in which the present firing step was carried out in a rotary kiln made of metal, the content of chromium was large and the peak half width was large. In Comparative Example 5, the peak half width was large in Comparative Example 4 in which the roller was used in the firing process and in the firing time of 2 hours in the firing process, but 10 hours in the firing time was required in Comparative Example 5 .

참고예 1 은, 본 소성을 혼합물이 접촉하는 부위인 노 내벽이, 비금속 재질로 형성된 로터리 킬른을 사용하여 4 시간 실시하였다. 참고예 1 과 실시예 1 을 비교하면, 피크 반치폭은 동일한 정도였다. 요컨대, 단시간 (2 시간) 의 소성 시간으로 결정성이 높은 정극 활물질을 제조할 수 있었다.Reference Example 1 was carried out for 4 hours using a rotary kiln made of a nonmetallic material as the inner wall of the furnace, which is the portion where the mixture was contacted with the mixture. Comparing Reference Example 1 and Example 1, the peak half width was about the same. In other words, a positive active material with high crystallinity could be produced with a short firing time (2 hours).

Figure pct00001
Figure pct00001

Figure pct00002
Figure pct00002

Figure pct00003
Figure pct00003

1 : 세퍼레이터,
2 : 정극,
3 : 부극,
4 : 전극군,
5 : 전지캔,
6 : 전해액,
7 : 톱 인슐레이터,
8 : 봉구체,
10 : 리튬 이차 전지,
21 : 정극 리드,
31 : 부극 리드,
40 : 로터리 킬른,
41 : 노 내벽,
42 : 노심관,
50 : 소성 원료
1: Separator,
2: positive electrode,
3: Negative electrode,
4: electrode group,
5: Battery can,
6: electrolyte,
7: Top insulator,
8: Bee Sphere,
10: lithium secondary battery,
21: positive lead,
31: negative electrode lead,
40: rotary kiln,
41: the inner wall of the furnace,
42: Core tube,
50: Fired raw material

Claims (8)

리튬 화합물과, 정극 활물질 전구체를 혼합하여, 혼합물을 얻는 혼합 공정과,
상기 혼합물을 로터리 킬른을 사용하여 소성하는 본 소성 공정을 포함하는 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법으로서,
상기 혼합물에 포함되는 리튬 화합물의 함유량이 상기 혼합물의 총 질량에 대해 0 을 초과하고 50 질량% 이하이며,
상기 로터리 킬른의 노 내벽이, 비금속 재질로 형성된 것을 특징으로 하는, 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.
A mixing step of mixing a lithium compound and a positive electrode active material precursor to obtain a mixture,
And a main firing step of firing the mixture using a rotary kiln, the method comprising:
The content of the lithium compound contained in the mixture is more than 0 and 50 mass% or less with respect to the total mass of the mixture,
Wherein the furnace inner wall of the rotary kiln is made of a non-metallic material.
제 1 항에 있어서,
상기 본 소성 공정을 750 ℃ 이상 1000 ℃ 이하에서 실시하는, 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the main firing step is performed at a temperature of 750 ° C or more and 1000 ° C or less.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 리튬 이차 전지용 정극 활물질이, 이하의 일반식 (Ⅰ) 로 나타내는 리튬 금속 복합 산화물을 포함하는, 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.
Li[Lix(Ni(1-y-z-w)CoyMnzMw)1-x]O2 … (Ⅰ)
(일반식 (Ⅰ) 중, -0.1 ≤ x ≤ 0.2, 0 < y ≤ 0.5, 0 < z ≤ 0.8, 0 ≤ w ≤ 0.1, y + z + w < 1, M 은, Cu, Ti, Mg, Al, W, B, Mo, Nb, Zn, Sn, Zr, Ga 및 V 로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 원소를 나타낸다)
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the positive electrode active material for a lithium secondary battery comprises a lithium metal composite oxide represented by the following general formula (I).
Li [Li x (Ni (1 -yzw) Co y Mn z M w) 1-x] O 2 ... (I)
(In the formula (I), -0.1? X? 0.2, 0 <y? 0.5, 0? Z? 0.8, 0? W? 0.1, y + z + And at least one element selected from the group consisting of Al, W, B, Mo, Nb, Zn, Sn, Zr,
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 혼합 공정 후이고, 상기 본 소성 공정 전에, 상기 본 소성의 소성 온도보다 저온에서 소성하는, 예비 소성 공정을 포함하는, 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the preliminary firing step is performed after the mixing step and before the main firing step, the firing is performed at a temperature lower than the firing temperature of the main firing.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 본 소성 공정 및 상기 예비 소성 공정 중 어느 일방 또는 양방을, 산소 함유 가스를 15 Nm3/h/㎥ 이상의 유량으로 통기시킴으로써 실시하는, 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein either one or both of the main firing step and the preliminary firing step is carried out by passing an oxygen-containing gas at a flow rate of 15 Nm 3 / h / m 3 or more.
제 5 항에 있어서,
상기 산소 함유 가스 중의 산소 농도가, 산소 함유 가스의 총 체적에 대해 21 체적% 이상인, 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the oxygen concentration in the oxygen-containing gas is 21 vol% or more based on the total volume of the oxygen-containing gas.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 리튬 이차 전지용 정극 활물질 중에 포함되는 크롬의 함유량이 상기 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 총 질량에 대해 50 ppm 이하인, 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the content of chromium in the positive electrode active material for a lithium secondary battery is 50 ppm or less based on the total mass of the positive electrode active material for the lithium secondary battery.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 리튬 이차 전지용 정극 활물질 중에 포함되는 탄산리튬의 함유량이 상기 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 총 질량에 대해 1.0 질량% 이하인, 리튬 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein a content of lithium carbonate contained in the positive electrode active material for a lithium secondary battery is 1.0 mass% or less based on the total mass of the positive electrode active material for a lithium secondary battery.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102168640B1 (en) * 2020-04-21 2020-10-21 (주)탑전지 Positive active material comprising spinel complex-oxide, method for preparing same, and rechargeable lithium battery comprising same

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102464804B1 (en) * 2017-11-21 2022-11-09 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 Method for producing positive electrode active material for lithium ion secondary battery and heat treatment apparatus
CN109037633B (en) * 2018-07-31 2022-02-22 湖南德景源科技有限公司 Method for producing modified high-nickel cathode material by using rotary kiln heat treatment
JP6646129B1 (en) * 2018-12-07 2020-02-14 住友化学株式会社 Method for producing positive electrode active material for lithium secondary battery
CN110459759B (en) * 2019-08-19 2020-10-20 湖南金富力新能源股份有限公司 Lithium ion battery anode material prepared by using rotary device and preparation method and application thereof
CN110444756B (en) * 2019-08-19 2020-12-01 湖南金富力新能源股份有限公司 Lithium ion battery anode material prepared by high-temperature reaction device, preparation method and application
CN110935881A (en) * 2019-12-30 2020-03-31 佛山市中研非晶科技股份有限公司 Amorphous nanocrystalline powder baking equipment and use its magnetic powder core production line
JP6936909B1 (en) * 2020-08-07 2021-09-22 Basf戸田バッテリーマテリアルズ合同会社 Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery using it

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002260655A (en) * 2001-02-28 2002-09-13 Nichia Chem Ind Ltd Manufacturing method of positive electrode material for lithium ion secondary battery
JP2006004724A (en) 2004-06-17 2006-01-05 Nikko Materials Co Ltd Precursor for positive electrode material for lithium ion secondary battery, its manufacturing method, and manufacturing method of positive electrode material using it
JP2011058785A (en) * 2009-09-14 2011-03-24 Takasago Ind Co Ltd Rotary kiln and battery material manufactured by the rotary kiln
KR20110084231A (en) * 2009-04-03 2011-07-21 파나소닉 주식회사 Positive electrode active material for lithium ion secondary battery, method for producing same, and lithium ion secondary battery
KR20120132464A (en) * 2011-03-29 2012-12-05 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 Method for production of positive electrode active material for a lithium-ion battery and positive electrode active material for a lithium-ion battery

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11139829A (en) * 1997-11-04 1999-05-25 Nikki Chemcal Co Ltd Production of positive electrode material for lithium ion secondary cell
JP4394068B2 (en) * 2005-12-26 2010-01-06 Agcセイミケミカル株式会社 Positive electrode material for lithium secondary battery and method for producing the same
JP2012201525A (en) * 2011-03-24 2012-10-22 Toho Material Kk Method for producing complex metal oxide
WO2012132072A1 (en) * 2011-03-29 2012-10-04 Jx日鉱日石金属株式会社 Production method for positive electrode active material for lithium ion batteries and positive electrode active material for lithium ion batteries
JP2015196621A (en) * 2014-04-01 2015-11-09 日本化学工業株式会社 Method for producing lithium sulfide and method for producing inorganic solid electrolyte
CN104201323B (en) * 2014-07-07 2016-08-17 上海电力学院 The preparation method of alumina-coated lithium cobaltate cathode material
CN105428589B (en) * 2015-11-13 2018-05-08 常州百利锂电智慧工厂有限公司 Anode material of lithium battery intelligence production technology
JP2016106358A (en) * 2015-12-25 2016-06-16 信越化学工業株式会社 Method for manufacturing negative electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002260655A (en) * 2001-02-28 2002-09-13 Nichia Chem Ind Ltd Manufacturing method of positive electrode material for lithium ion secondary battery
JP2006004724A (en) 2004-06-17 2006-01-05 Nikko Materials Co Ltd Precursor for positive electrode material for lithium ion secondary battery, its manufacturing method, and manufacturing method of positive electrode material using it
KR20110084231A (en) * 2009-04-03 2011-07-21 파나소닉 주식회사 Positive electrode active material for lithium ion secondary battery, method for producing same, and lithium ion secondary battery
JP2011058785A (en) * 2009-09-14 2011-03-24 Takasago Ind Co Ltd Rotary kiln and battery material manufactured by the rotary kiln
KR20120132464A (en) * 2011-03-29 2012-12-05 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 Method for production of positive electrode active material for a lithium-ion battery and positive electrode active material for a lithium-ion battery

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102168640B1 (en) * 2020-04-21 2020-10-21 (주)탑전지 Positive active material comprising spinel complex-oxide, method for preparing same, and rechargeable lithium battery comprising same
WO2021215670A1 (en) * 2020-04-21 2021-10-28 주식회사 탑머티리얼 Positive electrode active material containing spinel composite solid solution oxide, method for manufacturing same, and lithium secondary battery including same

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