[发明专利]回转窑

说明书

锂离子的正极用活性物质需要在650℃～900℃左右的温度下对原料粉进行煅烧，但在原料粉被处理时存在的羟基会夺取回转炉的炉管中的Cr，从而使炉管的寿命显著地变短。具有：由在内侧具有镍层的管状不锈钢构成的炉管；使所述炉管旋转的转子；配置于所述炉管的外部的加热部，所述炉管具有：所述镍层的纯度为99％以上，所述加热部将所述炉管内从常温加热到500℃至600℃的第一加热区域；所述镍层的纯度为70％～90％，所述加热部将所述炉管内从常温加热到650℃至900℃的第二加热区域，所述炉管在羟基消失之前，于纯镍的内侧层抑制Cr的夺取、混入。

技术领域

本发明涉及对锂离子电池用正极活性物质进行制造时使用的回转窑。

背景技术

锂离子电池用的正极是以镍酸锂(LiNiO₂)、钴酸锂(LiCoO₂)、锰酸锂(LiMoO₂)这样的含锂氧化物粉末作为活性物质，并且与导电性石墨和结着剂一起制作而成。

这些活性物质可以通过混合原材料并进行热煅烧而得到。在该热煅烧中，由于目标活性物质是氧化物，因此能在大气中进行热煅烧。因此，大多使用能连续地进行热处理的回转窑。

回转窑由在称为蒸馏甑的内部设置有螺旋状的隔板的金属制的呈筒状的处理部、设置于蒸馏甑的周围的加热部以及使蒸馏甑旋转的转子等。在蒸馏甑的内部设置有螺旋状的分隔部。从蒸馏甑的一端投入的原材料通过以蒸馏甑的轴心为旋转中心的旋转，一边在螺旋状的分隔部中前进一边从另一端排出。在此期间，通过设置于蒸馏甑外表面的加热部进行加热、煅烧。

在通过煅烧来生成活性物质的过程中，虽说是由粉体引起的反应，但是由于是在高温下的反应，因此，各元素成为容易反应的状态。因此，有时将构成蒸馏甑的元素作为杂质而取入。从耐热、耐候性的观点出发，蒸馏甑大多使用不锈钢材料，但是不锈钢中的Cr等作为活性物质的杂质的代表。

因此，为了避免在生成活性物质的过程中混入Cr这样的杂质，公开了一种回转窑，该回转窑由金属制的外管和内管构成，其中，所述外管具有由纯镍构成的内周层，所述内管由陶瓷形成(专利文献1)。通过将蒸馏甑设为上述这样的结构，以避免Cr等杂质混入到处理粉中。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2014-181884号公报

发明内容

活性物质的原料粉将不锈钢的Cr作为杂质吸收进来，当从蒸馏甑一侧观察时，作为不锈钢的构成元素的Cr被夺取。若成为这样的状态，则不仅丧失不锈钢所具有的腐蚀性这样的特征，而且作为原材料自身也变得脆弱。即，作为蒸馏甑的寿命变短。

针对这一点，通过在蒸馏甑的内表面施加纯镍层，能够抑制从不锈钢夺取Cr。但是，纯镍在成为600℃以上的温度时会氧化，抑制从不锈钢的脱铬现象的效果会消失。但是，在用于生成活性物质的热处理中，需要进行650℃至900℃以上的升温处理。

即，虽然能够通过纯镍的内层抑制Cr从不锈钢的脱落，但在需要活性物质的温度区域中，存在纯镍被氧化而无法抑制Cr从不锈钢的脱落的技术问题。

本发明是鉴于技术上述问题而想到的，提供一种生成锂离子电池的正极活性物质的回转窑，抑制由活性物质的原料导致的蒸馏甑的损伤，且寿命长。尤其，由于从蒸馏甑夺取Cr是由于活性物质的原料在反应中产生的LiOH的OH基(羟基)导致的，因此，提供一种回转窑，能够首先，在镍纯度高的环境下低温煅烧，并且使OH基蒸发。然后，接着，在镍纯度低的环境下进行高温煅烧。