[发明专利]氢氧化钴及其制造方法以及氧化钴及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及氢氧化钴或氧化钴、尤其是适宜作为锂二次电池用的锂钴复合氧化物的制造原料使用的氢氧化钴或氧化钴及它们的制造方法。

背景技术

近年来，随着家用电器的便携化、无电线化快速推进，作为膝上型个人电脑、手机、摄像机等小型电子设备的电源，锂离子二次电池被实用化。对于该锂离子二次电池，自从报道了钴酸锂（LiCoO₂）可用作锂离子二次电池的正极活性物质以来，关于锂过渡金属复合氧化物的研发积极地展开，至今已提出了众多方案。

作为锂过渡金属复合氧化物，优选使用钴酸锂（LiCoO₂）、镍酸锂（LiNiO₂）、锰酸锂（LiMn₂O₄）等，特别是LiCoO₂在其安全性、充放电容量等方面被广泛使用。

近年来，由于锂二次电池的高容量化的需求，需要可高容量化的锂二次电池用的钴酸锂类的复合氧化物。

作为用于使锂二次电池高容量化的手法，迄今进行了以下方法等：（1）将大颗粒的钴酸锂与小颗粒的钴酸锂混合，提高正极活性物质的填充率，从而增加单位体积的容量来实现高容量化（例如专利文献1）；（2）将LiCoO₂的组成变更为如LiNi_0.85Co_0.15O₂，增加单位重量的容量，从而实现高容量化（例如专利文献2）。

然而，上述（1）的方法存在下述问题：小颗粒会影响电池的安全性，尤其在反复进行充放电时伴随其与非水电解液的反应而产生的气体会变多。此外，上述（2）的方法存在下述问题：由于LiNi_0.85Co_0.15O₂的制造中使用的锂化合物会作为残留碱残留而影响电池的安全性，尤其在反复进行充放电时发生的伴随其与非水电解液的反应而产生的气体会变多。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-182564号公报（权利要求书）

专利文献2：日本特开平11-060243号公报（权利要求书）

发明内容

发明要解决的问题

因此，需要代替上述现有方法的手法。作为使锂二次电池高容量化的方法，可考虑通过增大LiCoO₂的粒径至15～35μm左右来提高振实密度、提高单位体积的电池的容量的方法。

通常，作为LiCoO₂的制造原料使用的氢氧化钴或氧化钴被制造成粒径尺寸为0.1～15μm的颗粒。接着，为了使用粒径为0.1～15μm左右的氢氧化钴或氧化钴作为制造原料使锂化合物反应得到粒径为15～35μm左右的LiCoO₂，需要增多与氢氧化钴或氧化钴反应的锂化合物的量而在反应时使颗粒生长。

因此，在这种方法中，如果不以使得所得LiCoO₂的Li/Co比达到大约1.060左右的方式使用锂化合物，则无法得到15μm以上的LiCoO₂。然而，如果锂量过量得太多，则会产生容量保持率降低这一新的问题。

可以认为，如果增大用作制造原料的氢氧化钴或氧化钴的粒径，则可以得到粒径为15～35μm左右的LiCoO₂而不会使与氢氧化钴或氧化钴反应的锂化合物的量过量得太多。

然而，通过现有的制造方法所制造的粒径为15～40μm左右的大粒径的氢氧化钴或氧化钴由于二次颗粒的颗粒强度弱（以下也会说“二次颗粒的聚集性弱”。），因此在与锂化合物反应前，在与锂化合物混合时，二次颗粒会解体，在与锂化合物反应时会变成粒径小的颗粒。

因此，本发明的目的在于得到即使二次颗粒的粒径大也具有强二次颗粒的颗粒强度（以下也会说“二次颗粒的聚集性强”。）氢氧化钴和氧化钴。

用于解决问题的方案