[发明专利]锂离子二次电池用正极活性物质的处理方法

说明书

提供一种正极活性物质的处理方法，除去锂离子二次电池用正极活性物质中含有的Li₂CO₃、LiOH等不适合作为正极材料的Li化合物，在将其作为该二次电池的正极材料的情况下，该二次电池的放电容量、平均放电电压不会下降，即使进行清洗处理也不会发生凝胶化。对上述正极活性物质，在利用含有NH₃的清洗液进行清洗后进行固液分离，并将固体成分在氧气气氛下以600～700℃进行烧制。上述清洗液的传导度可以为11.6mS/cm以下，可以含有已回收的液体成分，也可以是作为清洗液而反复使用后的清洗液。

技术领域

本发明涉及用于将在作为锂离子二次电池用正极材料而使用的正极活性物质中含有的氢氧化锂、碳酸锂等除去的该活性物质的处理方法。

背景技术

近年来，个人电脑、移动电话等电子设备的小型化、高性能化正在快速进行，作为其电源，对小型、质量轻且具有高能量密度的二次电池的要求越来越高。在这样的情况下，充放电容量大的锂离子二次电池被广泛使用。

现有技术中，锂离子二次电池的正极活性物质的主流是以钴为主要成分。但是，钴是稀有金属，价格昂贵。

因此，以镍为主要成分的正极活性物质备受瞩目。以镍为主要成分的正极活性物质与以钴为主要成分的正极活性物质相比，钴的含量少，因此成本低。但是，对于以镍为主要成分的正极活性物质，未反应残渣、合成时的副产物等即氢氧化锂、碳酸锂等锂化合物大量存在于粒子表面、一次粒子间。

一般情况下，在将大量含有碳酸锂的锂离子二次电池用正极活性物质用作电池的正极材料的情况下，碳酸锂分解，在电池内部产生二氧化碳，因此电池内部的压力增加，电池膨胀的发生、充放电效率等电池特性降低。而且，在将大量含有氢氧化锂的锂离子二次电池用正极活性物质用作电池的正极材料的情况下，引发正极糊(paste)的凝胶化，涂布正极糊的工序变得困难。

作为解决这样的课题的方法，提出了以下几种方法：使用水或溶解有锂的水溶液对正极活性物质进行清洗的方法(专利文献1)、用氨水、氢氧化锂水溶液等pH7以上的水溶液进行清洗的方法(专利文献2)、以及使用各种溶液进行清洗处理的方法。

但是，即使对锂离子二次电池用正极活性物质用现有技术中提出的方法进行清洗处理，也未必能够充分除去该正极活性物质中含有的不适合作为正极材料的氢氧化锂、碳酸锂。

此外，近年来，锂离子二次电池的产量正在增加，用途正在扩大(例如，太阳能发电用蓄电池、电动车、飞机等电源用电池等)，因此需要大量的正极活性物质，随之而来，产生必须处理在该活性物质的生产工序中产生的大量废液这样的新问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-64944号公报

专利文献2：日本特开2011-100633号公报

发明内容

本发明要解决的技术问题

本发明是基于上述状况而完成的，提供一种锂离子二次电池用正极活性物质的处理方法，能够充分除去锂离子二次电池用正极活性物质中含有的不适合作为正极材料的氢氧化锂、碳酸锂，在将其作为锂离子二次电池的正极材料的情况下，该二次电池的放电容量不会下降，另外，即使在一定条件下保存正极糊，也不会发生凝胶化，而且，清洗处理后的清洗废液的处理、该废液中的有用物的回收极其容易。

用于解决问题的方案