正极活性物质的制造方法和锂离子二次电池的制造方法与流程

本发明涉及一种正极活性物质的制造方法和锂离子二次电池的制造方法。

背景技术：

1、随着锂离子二次电池伴的普及，要求更进一步的高容量化。因此，近年来从提高能量密度的观点等考虑，使用提高了ni含量的含ni的锂复合氧化物作为正极活性物质(参照日本专利申请公开2018－129140号公报，日本专利申请公开2000－123836号公报)。例如日本专利申请公开2018－129140号公报中公开了一种正极活性物质的制造方法，包括如下的工序：将原料粉碎和混合而得到浆料的粉碎混合工序；对浆料进行喷雾干燥而造粒的造粒工序；将得到的造粒粉进行煅烧(发生固相反应)而得到含ni的锂复合氧化物的煅烧工序；在粉碎混合工序中，将粉碎的原料粉末的d50粒径细微化到0.1～1μm。

技术实现思路

1、根据本发明人新得知的认识，在利用固相反应而得到产物(含ni的锂复合氧化物)的情况下，原料的性状(粒子形态)对含ni的锂复合氧化物的性状的影响很大，甚至影响电池的特性。此时，在ni含量高的含ni的锂复合氧化物中，作为ni源的氢氧化镍的影响特别大，因此其性状很重要。然而，例如如日本专利申请公开2018－129140号公报记载的那样，若将原料粉末的d50粒径细微化至0.1～1μm，则在作为产物的含ni的锂复合氧化物中大量混入微粉，其结果新发现电池的循环特性(耐久特性)容易降低。

2、本发明鉴于上述情况而完成，其主要的目的在于提供一种能够实现能量密度高且循环特性也优异的锂离子二次电池的正极活性物质的制造方法。

3、根据本发明，提供一种包含相对于li以外的金属元素的原子量的合计的ni的原子量的比例为50atm％以上的含ni的锂复合氧化物的正极活性物质的制造方法。该制造方法包括如下工序：准备工序，作为ni源，准备粉末状的氢氧化镍，该氢氧化镍基于氮气吸附法的bet比表面积为10m2/g～30m2/g，并且在基于激光衍射·散射法的体积基准的粒度分布中，相当于从粒径小的一方开始累积50体积％的d50粒径为2μm～10μm；和反应工序，通过将至少上述氢氧化镍和li源进行混合并煅烧，利用固相反应法得到含ni的锂复合氧化物。

4、这里公开的制造方法中，氢氧化镍的性状、具体而言比表面积和d50粒径在规定的范围。由此能够抑制微粉混入含ni的锂复合氧化物，能够制造适合用于锂离子二次电池的正极活性物质。进而能够实现能量密度高且循环特性相对优异的锂离子二次电池。

5、另外，根据本发明，包括使用通过上述制造方法制造的正极活性物质制作正极的正极制作工序的锂离子二次电池的制造方法。根据这样的构成，能够实现能量密度高且循环特性也优异的电池。

技术特征：

1.一种正极活性物质的制造方法，所述正极活性物质包含相对于li以外的金属元素的原子量的合计的ni的原子量的比例为50atm％以上的含ni的锂复合氧化物，

2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述氢氧化镍的所述粒度分布中的众数直径比所述d50粒径大。

3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，所述氢氧化镍在所述粒度分布中，众数直径的频率为10体积％～20体积％，并且所述d50粒径与相当于从粒径小的一方开始累积20体积％的d20粒径之比即d50粒径/d20粒径为1.1～1.9。

4.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，所述反应工序包括如下工序：

5.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，所述反应工序包括如下工序：

6.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，所述含ni的锂复合氧化物进一步包含ni以外的过渡金属，

7.一种锂离子二次电池的制造方法，包括使用通过权利要求1或2所述的制造方法制造的正极活性物质来制作正极的正极制作工序。

技术总结
本发明可以提供一种能够实现能量密度高且循环特性优异的锂离子二次电池的正极活性物质(高Ni含量的锂复合氧化物)的制造方法。这里公开的制造方法包括如下工序：作为Ni源，准备BET比表面积为10m<supgt;2</supgt;/g～30m<supgt;2</supgt;/g且D<subgt;50</subgt;粒径为2μm～10μm的氢氧化镍的准备工序(S1)；通过至少将上述氢氧化镍和Li源混合并煅烧，利用固相反应法得到含Ni的锂复合氧化物的反应工序(S2)。

技术研发人员：山本雄治
受保护的技术使用者：泰星能源解决方案有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/9