JP2002321921A - Method for manufacturing lithium cobalt oxide - Google Patents
Method for manufacturing lithium cobalt oxideInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばリチウム二
次電池の正極材に用いて好適なコバルト酸リチウムの製
造方法に係わる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing lithium cobalt oxide suitable for use as, for example, a positive electrode material of a lithium secondary battery.
【０００２】[0002]
【従来の技術】各種電子機器に用いられるリチウムイオ
ン二次電池の正極活物質として、コバルト酸リチウムが
使用されている。2. Description of the Related Art Lithium cobalt oxide is used as a positive electrode active material of a lithium ion secondary battery used for various electronic devices.
【０００３】このコバルト酸リチウムを製造するため
に、コバルト原料として四三酸化コバルト（Ｃｏ
3 Ｏ4 ）とリチウム原料として炭酸リチウム（Ｌｉ2 Ｃ
Ｏ3 ）を使用するのが一般的となっている。そして、モ
ル比がＬｉ／Ｃｏ＝１．０〜１．２となるように四三酸
化コバルトと炭酸リチウムの混合物の粉末を作製し、こ
の粉末混合物を鞘に入れて、連続炉内で焼成温度９００
〜１０００℃の条件で焼成している。これにより、平均
粒径を３〜２０μｍの所望の大きさに調整している。In order to produce this lithium cobalt oxide, cobalt tetroxide (Co) is used as a cobalt raw material.
3 O 4 ) and lithium carbonate (Li 2 C) as a lithium raw material
It is common to use O 3 ). Then, a powder of a mixture of cobalt tetroxide and lithium carbonate is prepared so that the molar ratio is Li / Co = 1.0 to 1.2, and this powder mixture is put in a sheath, and a sintering temperature is set in a continuous furnace. 900
It is fired under the condition of ~ 1000 ° C. Thereby, the average particle size is adjusted to a desired size of 3 to 20 μm.
【０００４】ここで、従来のコバルト酸リチウムの製造
方法の製造工程を図２に示す。図２に示すように、まず
精製された金属コバルトを酸溶解反応させることによ
り、ＣｏＣＯ3 又はＣｏ（ＯＨ）2 を生成する。次に、
このＣｏＣＯ3 又はＣｏ（ＯＨ）2 を、７００〜９００
℃で焙焼して、四三酸化コバルトＣｏ3 Ｏ4 を作製す
る。FIG. 2 shows a manufacturing process of a conventional lithium cobalt oxide manufacturing method. As shown in FIG. 2, first, purified metal cobalt is subjected to an acid dissolution reaction to produce CoCO 3 or Co (OH) 2 . next,
This CoCO 3 or Co (OH) 2 is converted to 700 to 900
It is roasted at ° C. to produce cobalt trioxide Co 3 O 4 .
【０００５】尚、この焙焼工程における収率即ち投入物
に対する生成物の重量比は、ＣｏＣＯ3 の場合には６
７．５％であり、Ｃｏ（ＯＨ）2 の場合には８６．４％
である。The yield in the roasting process, that is, the weight ratio of the product to the input material is 6 in the case of CoCO 3.
7.5%, and 86.4% for Co (OH) 2
It is.
【０００６】続いて、得られた四三酸化コバルトを粉砕
する。次に、粉砕して粉末にした四三酸化コバルトを、
炭酸リチウムＬｉ2 ＣＯ3 の粉末と混合して、さらに混
合物粉末を造粒する。Subsequently, the obtained cobalt trioxide is pulverized. Next, the triturated cobalt tetroxide,
The powder is mixed with lithium carbonate Li 2 CO 3 powder to further granulate the mixture powder.
【０００７】造粒した混合物を、焼成炉内で９００〜１
０００℃の条件で焼成する。これにより、混合物の反応
と反応物の粒成長がなされ、コバルト酸リチウムＬｉＣ
ｏＯ2 を作製することができる。尚、この焼成工程にお
ける収率は８０％となる。[0007] The granulated mixture is placed in a firing furnace at 900-1.
It is fired under the condition of 000 ° C. Thereby, the reaction of the mixture and the grain growth of the reactant are performed, and the lithium cobaltate LiC
oO 2 can be made. Incidentally, the yield in this firing step is 80%.
【０００８】そして、焼成によって得られたコバルト酸
リチウムを粉砕して、製品とする。これにより、所望の
粒度のコバルト酸リチウムを製造している。[0008] Then, the lithium cobaltate obtained by the calcination is pulverized into a product. Thus, lithium cobaltate having a desired particle size is produced.
【０００９】コバルト原料として比較的価格の高い四三
酸化コバルトが使用される主な理由は、コバルト酸リチ
ウムの生成における収率が四三酸化コバルトは８０％で
あるのに対して、原料費の安い炭酸コバルトは６３％、
水酸化コバルトは７５％と低くなっており、全体の生産
効率をみると、四三酸化コバルトの方が有利であること
にある。[0009] The main reason for using relatively expensive cobalt tetroxide as a cobalt raw material is that the production cost of lithium cobalt oxide is 80% for cobalt tetroxide, while the production cost is low. 63% cheap cobalt carbonate,
Cobalt hydroxide is as low as 75%, and from the viewpoint of overall production efficiency, cobalt tetroxide is more advantageous.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】四三酸化コバルトは、
上述のように精製された金属コバルトを酸で溶かした
後、水酸化コバルト又は炭酸コバルトを生成して、さら
にこれを７００〜９００℃にて焙焼・粉砕することによ
り作製している。しかしながら、このような工程を経て
作製されるため、製造コストがかかり、その分コバルト
原料としてのコストが高くなっている。SUMMARY OF THE INVENTION Cobalt tetroxide is
After dissolving the metal cobalt purified as described above with an acid, cobalt hydroxide or cobalt carbonate is produced, and then roasted and crushed at 700 to 900 ° C. However, since it is manufactured through such a process, the production cost is high, and the cost as a cobalt raw material is correspondingly high.
【００１１】また、上述のようにコバルト酸リチウムの
製造コストに占める割合の大きい焼成工程における収率
が８０％で良好である。しかしながら、鞘投入量に制限
があり、この点でも製造コストの面で問題が残る。も
し、焼成工程における効率をさらに向上させるために、
単純に１鞘当たりの処理量を増やすと、未反応のコバル
トが生成され、また鞘の上下における粒子径に差が生じ
てしまい、不均一な粒度となりやすく、焼成時間で対応
する必要が生じる。このため、実質的に焼成効率を向上
させることが困難であった。この現象は原料である炭酸
リチウムから生じる炭酸ガス濃度の影響が大きく、焼成
炉内及び鞘内での炭酸ガス濃度差から生ずるためと考え
られる。Further, as described above, the yield in the firing step, which accounts for a large proportion of the production cost of lithium cobalt oxide, is as good as 80%. However, there is a limit to the amount of sheath input, and this also leaves a problem in terms of manufacturing cost. If you want to further improve the efficiency in the firing process,
If the processing amount per sheath is simply increased, unreacted cobalt is generated, and a difference occurs in the particle size between the upper and lower portions of the sheath, which tends to result in non-uniform particle size. For this reason, it has been difficult to substantially improve the firing efficiency. This phenomenon is considered to be due to the large influence of the concentration of carbon dioxide gas generated from lithium carbonate as a raw material, which is caused by the difference in carbon dioxide gas concentration in the firing furnace and in the sheath.
【００１２】一方、コバルト原料として、原料コストの
低い水酸化コバルト又は炭酸コバルトを使用すると、図
２に示した従来の方法即ち炭酸リチウムと混合・造粒し
て焼成する方法で製造した場合には、生産効率の点から
コストが高くなる方向であった。On the other hand, when cobalt hydroxide or cobalt carbonate having a low raw material cost is used as the cobalt raw material, when it is manufactured by the conventional method shown in FIG. However, costs tended to increase in terms of production efficiency.
【００１３】また、この場合、生成するコバルト酸リチ
ウムの粒子径の範囲が狭くなるため、多数の品種による
幅広い粒子径に対応するためには、Ｌｉ／Ｃｏの混合比
率が異なる数種類の材質を準備する必要がある。このた
め、多数の品種への対応が困難になっており、この点で
もコスト高になっていた。In this case, since the range of the particle size of the produced lithium cobalt oxide becomes narrow, several kinds of materials having different Li / Co mixing ratios are prepared in order to cope with a wide range of particle sizes of many kinds. There is a need to. For this reason, it has become difficult to deal with a large number of varieties, and this has also led to an increase in cost.
【００１４】上述した問題の解決のために、本発明にお
いては、製造コストを従来より低減することができ、か
つ幅広い粒子径の制御が可能になるコバルト酸リチウム
の製造方法を提供するものである。[0014] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method for producing lithium cobaltate which can reduce the production cost and control a wide range of particle diameters. .
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明のコバルト酸リチ
ウムの製造方法は、水酸化コバルト又は炭酸コバルトと
炭酸リチウムとを混合する工程と、この工程による混合
物を６００〜７００℃で焼成する一次焼成工程と、その
後７５０〜１０００℃で焼成する二次焼成工程とを行う
ものである。According to the present invention, there is provided a method for producing lithium cobalt oxide, comprising the steps of mixing cobalt hydroxide or cobalt carbonate and lithium carbonate, and firing the mixture at 600 to 700 ° C. And a secondary firing step of firing at 750 to 1000 ° C. thereafter.
【００１６】上述の本発明のコバルト酸リチウムの製造
方法によれば、水酸化コバルト又は炭酸コバルトと炭酸
リチウムとの混合物を６００〜７００℃で焼成する一次
焼成工程を行うことにより、混合物の反応によってコバ
ルト酸リチウムを生成することができる。このとき６０
０〜７００℃と比較的低い温度で焼成を行うことができ
る。また、７５０〜１０００℃で焼成する二次焼成工程
を行うことにより、一次焼成により得られたコバルト酸
リチウムを粒成長させて、所望の粒径のコバルト酸リチ
ウムを製造することが可能になる。According to the method for producing lithium cobalt oxide of the present invention described above, the primary firing step of firing cobalt hydroxide or a mixture of cobalt carbonate and lithium carbonate at 600 to 700 ° C. is carried out, whereby the reaction of the mixture is achieved. Lithium cobaltate can be produced. At this time 60
The firing can be performed at a relatively low temperature of 0 to 700 ° C. In addition, by performing the secondary firing step of firing at 750 to 1000 ° C., it is possible to grow lithium cobaltate obtained by primary firing to produce lithium cobaltate having a desired particle size.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】本発明は、水酸化コバルト又は炭
酸コバルトと炭酸リチウムとを混合する工程と、この工
程による混合物を６００〜７００℃で焼成する一次焼成
工程と、その後７５０〜１０００℃で焼成する二次焼成
工程とを行うコバルト酸リチウムの製造方法である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention comprises a step of mixing cobalt hydroxide or cobalt carbonate with lithium carbonate, a primary firing step of firing the mixture at 600 to 700 ° C., and a subsequent firing step at 750 to 1000 ° C. And a secondary firing step of firing.
【００１８】また本発明は、上記コバルト酸リチウムの
製造方法において、混合物のリチウム／コバルトの混合
モル比を１．０２〜１．０６の範囲内とする。In the present invention, in the method for producing lithium cobaltate, the mixture molar ratio of lithium / cobalt in the mixture is in the range of 1.02 to 1.06.
【００１９】また本発明は、上記コバルト酸リチウムの
製造方法において、混合物の粉末を造粒した後に一次焼
成工程を行う。Further, in the present invention, in the method for producing lithium cobaltate, a primary firing step is performed after granulating the powder of the mixture.
【００２０】また本発明は、上記コバルト酸リチウムの
製造方法において、一次焼成工程の生成物を粉砕した後
に、二次焼成工程を行う。Further, in the present invention, in the method for producing lithium cobaltate, a secondary firing step is performed after pulverizing a product of the primary firing step.
【００２１】図１は、本発明のコバルト酸リチウムの製
造方法の製造工程を示す図である。図１を参照して、本
発明のコバルト酸リチウムの製造方法を詳細に説明す
る。FIG. 1 is a diagram showing the production steps of the method for producing lithium cobaltate of the present invention. With reference to FIG. 1, the method for producing lithium cobaltate of the present invention will be described in detail.
【００２２】図１に示すように、まず精製された金属コ
バルトを酸溶解反応させることにより、ＣｏＣＯ3 又は
Ｃｏ（ＯＨ）2 を生成するところまでは、図２に示した
従来の製造工程と同様である。As shown in FIG. 1, up to the point where CoCO 3 or Co (OH) 2 is produced by first reacting the purified metal cobalt with an acid to dissolve it, the same as the conventional manufacturing process shown in FIG. It is.
【００２３】本発明では、特にこのＣｏＣＯ3 又はＣｏ
（ＯＨ）2 をコバルト原料として用いて、コバルト酸リ
チウムの製造を行うものである。これにより、コバルト
原料の原料コストが低減される。続いて、コバルト原料
であるＣｏＣＯ3 又はＣｏ（ＯＨ）2 を炭酸リチウムＬ
ｉ2 ＣＯ3 の粉末と混合して、さらに混合物粉末を造粒
する。In the present invention, in particular, CoCO 3 or Co
This is to produce lithium cobalt oxide using (OH) 2 as a cobalt raw material. Thereby, the raw material cost of the cobalt raw material is reduced. Subsequently, CoCO 3 or Co (OH) 2 which is a cobalt raw material is replaced with lithium carbonate L
Mix with i 2 CO 3 powder to further granulate the mixture powder.
【００２４】このとき、好ましくは混合モル比をＬｉ／
Ｃｏ＝１．０２〜１．０６の範囲内とする。混合モル比
が１．０６を超えると温度に対する粒子径制御の幅が小
さくなる。また、混合モル比が例えば１．０未満と小さ
い場合には、酸化コバルト等の不純物が生成されやすく
なる。At this time, the mixing molar ratio is preferably Li /
Co is in the range of 1.02 to 1.06. When the mixing molar ratio exceeds 1.06, the range of controlling the particle size with respect to the temperature becomes small. If the mixing molar ratio is small, for example, less than 1.0, impurities such as cobalt oxide are likely to be generated.
【００２５】次に、造粒した混合物を、一次焼成工程と
して、焼成炉内で６００〜７００℃の比較的低温の条件
で焼成する。これにより、混合物の反応がなされ、小さ
い粒子径のコバルト酸リチウムが生成する。Next, the granulated mixture is fired in a firing furnace at a relatively low temperature of 600 to 700 ° C. as a primary firing step. As a result, the mixture is reacted, and lithium cobalt oxide having a small particle size is generated.
【００２６】この一次焼成工程の焼成時間は、充分に反
応が行われるように、少なくとも２時間、好ましくは４
〜６時間とする。The sintering time in the first sintering step is at least 2 hours, preferably 4 hours, so that the reaction can be sufficiently performed.
~ 6 hours.
【００２７】また、焼成温度を６００℃未満とすると粒
子の成長が小さく、その後凝集しやすくなったり、製造
装置に付着しやすくなる等の問題が生じて工業的に好ま
しくない。一方、焼成温度が７００℃を超えると、炭酸
リチウムが融解して、異常成長する核が残るため、その
後の二次焼成工程において急激に粒子が成長し、粒子径
の均一性を損なうため好ましくない。従って、一次焼成
工程の焼成温度は上述の６００〜７００℃とする。On the other hand, if the firing temperature is lower than 600 ° C., the growth of the particles is small, and thereafter, the particles are apt to agglomerate or adhere to the manufacturing apparatus, which is not industrially preferable. On the other hand, when the sintering temperature exceeds 700 ° C., lithium carbonate is melted, and abnormally growing nuclei remain, so that the particles rapidly grow in the subsequent secondary sintering step, and the uniformity of the particle diameter is impaired. . Therefore, the firing temperature in the primary firing step is set to the above-described 600 to 700 ° C.
【００２８】尚、この一次焼成工程における収率は、Ｃ
ｏＣＯ3 の場合には６３％であり、Ｃｏ（ＯＨ）2 の場
合には７５％である。The yield in this primary firing step is C
For oCO 3 it is 63% and for Co (OH) 2 it is 75%.
【００２９】好ましくは、引き続いて一次焼成工程で生
成したコバルト酸リチウムを粉砕する。このように一次
焼成工程の生成物を粉砕することにより、コバルト酸リ
チウムの製品の粒子径を制御しやすくなる。Preferably, the lithium cobaltate produced in the primary firing step is subsequently pulverized. By pulverizing the product of the primary firing step in this way, it becomes easier to control the particle size of the lithium cobaltate product.
【００３０】続いて、二次焼成工程として、焼成炉内で
７５０〜１０００℃の条件で焼成する。これにより、コ
バルト酸リチウムの粒成長がなされ、所望の粒子径のコ
バルト酸リチウムを得やすくすることができる。尚、こ
の二次焼成工程における収率比は１００％である。Subsequently, as a secondary firing step, firing is performed in a firing furnace at 750 to 1000 ° C. As a result, lithium cobalt oxide particles grow, and lithium cobalt oxide having a desired particle diameter can be easily obtained. Incidentally, the yield ratio in this secondary firing step is 100%.
【００３１】この二次焼成工程は、焼成温度を上述の７
５０〜１０００℃とする。焼成時間は少なくとも２時
間、好ましくは４〜６時間の範囲に設定する。７５０℃
未満では粒子が成長せず１μｍ以下となり、目標とする
粒子径が得られない。また、１０００℃を超えると急激
に粒子が成長して、粒子の成長の均一性を損なうので好
ましくない。In this secondary firing step, the firing temperature is set to the above-mentioned 7
50 to 1000 ° C. The firing time is set to at least 2 hours, preferably 4 to 6 hours. 750 ° C
If it is less than 1, particles do not grow and the particle diameter is 1 μm or less, and a target particle diameter cannot be obtained. On the other hand, when the temperature exceeds 1000 ° C., the particles grow rapidly, and the uniformity of the growth of the particles is impaired.
【００３２】そして、二次焼成工程によって得られたコ
バルト酸リチウムを粉砕して、所望の粒度（平均粒径１
〜２０μｍ）のコバルト酸リチウムを製造することがで
きる。Then, the lithium cobaltate obtained in the secondary firing step is pulverized to a desired particle size (average particle size: 1).
２０20 μm) of lithium cobalt oxide.
【００３３】尚、上述の各工程において使用する装置や
焼成炉等の構成は、特に限定されるものではなく、従来
公知の構成を使用することが可能である。The configuration of the apparatus and the baking furnace used in each of the above-described steps is not particularly limited, and a conventionally known configuration can be used.
【００３４】上述の本発明によるコバルト酸リチウムの
製造方法によれば、コバルト原料として比較的低価格の
ＣｏＣＯ3 又はＣｏ（ＯＨ）2 を使用していることによ
り、原料コストを低減することができる。According to the above-mentioned method for producing lithium cobaltate according to the present invention, the use of relatively low-cost CoCO 3 or Co (OH) 2 as the cobalt raw material allows the raw material cost to be reduced. .
【００３５】また、一次焼成工程は、従来の四三酸化コ
バルトを生成させる工程即ち炭酸コバルト又は水酸化コ
バルトを焙焼する工程と同様に、炭酸コバルト又は水酸
化コバルトを使用している。このため、従来の焙焼工程
とほぼ同等のコストで、本発明の一次焼成工程を行うこ
とができる。In the primary firing step, cobalt carbonate or hydroxide is used in the same manner as in the conventional step of forming cobalt trioxide, that is, the step of roasting cobalt carbonate or hydroxide. Therefore, the primary firing step of the present invention can be performed at substantially the same cost as the conventional roasting step.
【００３６】また、従来の焙焼工程や焼成工程と比較し
て、本発明の一次焼成工程は低温で焼成を行うことがで
きるため、温度を上げるために必要な熱エネルギー及び
時間を低減することができる。In addition, compared to the conventional roasting and baking steps, the primary baking step of the present invention can perform baking at a low temperature, so that the heat energy and time required for raising the temperature can be reduced. Can be.
【００３７】また、一次焼成工程で混合物を反応させて
コバルト酸リチウムを生成させておいてから、二次焼成
工程でこのコバルト酸リチウムを粒成長させている。こ
れにより、二次焼成工程における収率が１００％であ
り、従来の焼成工程より収率を上げて生産効率を向上す
ることができる。The lithium cobalt oxide is produced by reacting the mixture in the primary firing step, and then the lithium cobalt oxide is grown in the secondary firing step. Thereby, the yield in the secondary firing step is 100%, and the yield is higher than in the conventional firing step, and the production efficiency can be improved.
【００３８】また、二次焼成工程における炭酸ガスの発
生がないので、均一な粒成長を行うことができ、鞘への
投入量も従来より多くすることができる。例えば従来の
焼成工程における鞘への投入量を１．０とすると、本発
明の二次焼成工程では１．２以上の投入量とすることが
可能である。従って、従来より処理量を増やすことがで
きる。Further, since no carbon dioxide gas is generated in the secondary firing step, uniform grain growth can be performed, and the amount of the material injected into the sheath can be made larger than before. For example, assuming that the input amount to the sheath in the conventional firing step is 1.0, the input amount in the secondary firing step of the present invention can be 1.2 or more. Therefore, the processing amount can be increased as compared with the related art.
【００３９】また、二次焼成工程において、炭酸ガスを
発生させるためのエネルギーが不要となるため、粒子の
成長に効率よく熱エネルギーが使用されると共に焼成に
必要な熱エネルギーを低減することができ、焼成時間を
従来より短縮することが可能になる。例えば従来の焼成
工程における処理時間を１．０とすると、本発明の二次
焼成工程では０．８以下の処理時間とすることが可能で
ある。また、従来より若干低い温度でも焼成を行うこと
も可能になる。Further, since energy for generating carbon dioxide is not required in the secondary firing step, heat energy can be efficiently used for growing particles and the heat energy required for firing can be reduced. In addition, the firing time can be reduced as compared with the conventional case. For example, if the processing time in the conventional firing step is 1.0, the processing time in the secondary firing step of the present invention can be 0.8 or less. In addition, it is possible to perform calcination even at a slightly lower temperature than in the past.
【００４０】さらに、混合粉末の造粒工程を行うように
した場合には、混合物の密度を上げて一次焼成における
処理量を増やすと共に、処理容器への付着や反応を低減
して均一な反応を促進することができる。Further, when the step of granulating the mixed powder is carried out, the density of the mixture is increased to increase the amount of treatment in the primary firing, and the uniform reaction is achieved by reducing the adhesion and reaction to the processing vessel. Can be promoted.
【００４１】さらに、一次焼成の生成物に対する粉砕工
程を行うようにした場合には、二次焼成における不均一
な粒子成長を抑制すると共に、二次焼成の生成物の硬さ
を低減し、二次焼成の生成物の粉砕時に、過粉砕で生じ
る微粉の生成を抑えることができる。従って、均一な粒
子径を得るために有効である。Further, when a pulverizing step is performed on the product of the primary firing, uneven particle growth in the secondary firing is suppressed, and the hardness of the product of the secondary firing is reduced. During the pulverization of the product of the next baking, the generation of fine powder generated by over-pulverization can be suppressed. Therefore, it is effective to obtain a uniform particle size.
【００４２】上述のように、本発明の製造方法によれ
ば、コバルト原料のコストを低減することができると共
に、二次焼成における収率が１００％で、１鞘当たりの
処理量を増やし、焼成時間を短縮することができるた
め、従来より製造コストを低減してコバルト酸リチウム
を製造することができ、工業的に極めて有利になる。As described above, according to the production method of the present invention, the cost of the cobalt raw material can be reduced, the yield in the secondary firing is 100%, and the throughput per sheath is increased. Since the time can be shortened, it is possible to manufacture lithium cobaltate at a lower manufacturing cost than before, which is extremely advantageous industrially.
【００４３】ここで、図１に示した本発明の製造方法に
よるコバルト酸リチウムと、図２に示した従来の製造方
法によるコバルト酸リチウムとを、混合モル比（Ｌｉ／
Ｃｏ）を変えて実際に製造を行い、それぞれ平均粒径
（粒子径の平均）を調べた。Here, a mixture molar ratio (Li / Li) of the lithium cobalt oxide produced by the production method of the present invention shown in FIG. 1 and the lithium cobalt oxide produced by the conventional production method shown in FIG.
Co) was actually changed, and the average particle diameter (average of particle diameter) was examined for each.
【００４４】（実施例１）炭酸コバルトと炭酸リチウム
を、モル比Ｌｉ／Ｃｏ＝１．０２となるように混合し
て、混合物を造粒して、一次焼成工程を６５０℃・４時
間の条件で行った。次に、この一次焼成工程の生成物を
粉砕した。さらに、二次焼成工程を行った。このとき、
二次焼成の焼成温度をそれぞれ７５０℃、８００℃、８
５０℃、９００℃、９５０℃、９８０℃と変えて、４時
間温度を保持した。そして、それぞれの生成物を粉砕し
て各試料（合計６種）を作製した。Example 1 Cobalt carbonate and lithium carbonate were mixed so that the molar ratio Li / Co = 1.02, and the mixture was granulated. The primary firing step was performed at 650 ° C. for 4 hours. I went in. Next, the product of this primary firing step was pulverized. Further, a secondary firing step was performed. At this time,
The firing temperature of the secondary firing is 750 ° C., 800 ° C., 8
The temperature was maintained for 4 hours at 50 ° C, 900 ° C, 950 ° C, and 980 ° C. Then, each product was pulverized to prepare each sample (total of 6 types).
【００４５】（実施例２）水酸化コバルトと炭酸リチウ
ムを、モル比Ｌｉ／Ｃｏ＝１．０２，１．０４，１．０
６となるようにそれぞれ混合して、混合物を造粒して、
一次焼成工程を６５０℃・４時間の条件で行った。次
に、この一次焼成工程の生成物を粉砕した。さらに、実
施例１と同様に、二次焼成の焼成温度をそれぞれ７５０
℃、８００℃、８５０℃、９００℃、９５０℃、９８０
℃と変えて、４時間温度を保持して二次焼成工程を行っ
た。そして、それぞれの生成物を粉砕して各試料（合計
１８種）を作製した。Example 2 Cobalt hydroxide and lithium carbonate were mixed at a molar ratio of Li / Co = 1.02, 1.04, 1.0
6 and granulate the mixture.
The primary firing step was performed at 650 ° C. for 4 hours. Next, the product of this primary firing step was pulverized. Further, similarly to Example 1, the firing temperature of the secondary firing was set to 750 each.
° C, 800 ° C, 850 ° C, 900 ° C, 950 ° C, 980
° C, and the temperature was maintained for 4 hours to perform the secondary firing step. Then, each product was pulverized to prepare each sample (total 18 types).
【００４６】実施例１及び実施例２の各試料に対して粒
度分布を測定し、平均粒径を求めた。その結果を表１に
示す。The particle size distribution of each sample of Example 1 and Example 2 was measured, and the average particle size was determined. Table 1 shows the results.
【００４７】[0047]
【表１】 [Table 1]
【００４８】（比較例）四三酸化コバルトと炭酸リチウ
ムを、モル比Ｌｉ／Ｃｏ＝１．０２，１．０４，１．０
６，１．１０となるように混合して、混合物を造粒し
た。次に、造粒した混合物に対して、焼成温度をそれぞ
れ７５０℃、８００℃、８５０℃、９００℃、９５０
℃、９８０℃と変えて、６時間温度を保持して焼成工程
を行った。そして、それぞれの生成物を粉砕して各試料
を作製した。Comparative Example Cobalt tetroxide and lithium carbonate were prepared in a molar ratio Li / Co = 1.02, 1.04, 1.0.
The mixture was granulated by mixing to give a mixture of 6,1.10. Next, the firing temperatures of the granulated mixture were respectively set to 750 ° C., 800 ° C., 850 ° C., 900 ° C., 950 ° C.
C. and 980.degree. C., and the baking step was performed while maintaining the temperature for 6 hours. Each product was pulverized to prepare each sample.
【００４９】比較例の各試料に対して粒度分布を測定
し、平均粒径を求めた。その結果を表２に示す。ただ
し、表２中、斜線を付した平均粒径の値がない部分は、
該当する温度で焼成した試料を作製していないため測定
値がないことを示す。The particle size distribution of each sample of the comparative example was measured to determine the average particle size. Table 2 shows the results. However, in Table 2, the portion without the value of the average particle size indicated by hatching is
This indicates that there is no measured value because a sample fired at the corresponding temperature was not prepared.
【００５０】[0050]
【表２】 [Table 2]
【００５１】表１より、実施例１及び実施例２では、混
合モル比Ｌｉ／Ｃｏ＝１．０２において焼成温度７５０
〜９８０℃で、平均粒径０．８１〜１１．１３μｍの調
整ができ、同じ混合モル比の比較例の場合の平均粒径
１．２２〜６．２５μｍに比べて広い範囲の平均粒径の
コバルト酸リチウムを作製できることがわかる。As can be seen from Table 1, in Examples 1 and 2, the sintering temperature was 750 at a molar ratio of Li / Co = 1.02.
At ９980 ° C., the average particle diameter can be adjusted from 0.81 to 11.13 μm, and the average particle diameter can be adjusted in a wider range than the average particle diameter of 1.22 to 6.25 μm in the comparative example having the same mixture molar ratio. It can be seen that lithium cobaltate can be produced.
【００５２】比較例に示すように、従来の製法では、１
〜１０μｍの平均粒径のコバルト酸リチウムを製造する
ためには、混合モル比Ｌｉ／Ｃｏを変えて２〜３種類の
材料を作製する必要があった。これに対して、実施例に
示すように、本発明の方法を用いることで、例えば混合
モル比Ｌｉ／Ｃｏ＝１．０２の１種類だけで、１〜１０
μｍの平均粒径に対応することが可能となる。As shown in the comparative example, in the conventional manufacturing method, 1
In order to produce lithium cobaltate having an average particle size of 10 to 10 μm, it was necessary to produce two to three types of materials by changing the mixing molar ratio Li / Co. On the other hand, as shown in the examples, by using the method of the present invention, for example, only one kind having a mixing molar ratio of Li / Co = 1.02 is 1 to 10%.
It is possible to correspond to an average particle size of μm.
【００５３】また、混合モル比Ｌｉ／Ｃｏ＝１．０６と
すれば、平均粒径１．３５〜２４．２μｍの調整が可能
であり、比較例のように混合モル比を１．１０と高くし
なくても、低い混合モル比で大粒径のリチウム酸コバル
トができることがわかる。従って、炭酸リチウムの比率
を低減して、大粒径のリチウム酸コバルトを製造する場
合に残存する炭酸リチウム分を低減することも実現でき
るため、良質のコバルト酸リチウムの生成ができる。When the molar ratio of Li / Co = 1.06, the average particle diameter can be adjusted to 1.35 to 24.2 μm, and the molar ratio of the mixture is as high as 1.10. It can be seen that a large particle size cobalt lithium oxide can be formed at a low mixing molar ratio without performing the above. Therefore, when the ratio of lithium carbonate is reduced to reduce the amount of lithium carbonate remaining when producing a large particle size cobalt lithium oxide, it is possible to produce high quality lithium cobalt oxide.
【００５４】そして、上述の実施例１及び実施例２によ
れば、コバルトとリチウムの混合モル比Ｌｉ／Ｃｏ＝
１．０２，１．０６の２つの材質を準備することによ
り、二次焼成温度を調整するだけで、それぞれ平均粒径
１．０μｍ，３．０μｍ，５．０μｍ，７．０μｍ，１
０．０μｍ，１５．０μｍ，２０．０μｍの各平均粒径
のコバルト酸リチウムを製造することが可能になること
がわかる。従って、必要な粒子径を得るために揃える材
質数を低減することができる。According to the first and second embodiments, the mixing molar ratio of cobalt and lithium, Li / Co =
By preparing two materials of 1.02 and 1.06, the average particle diameter is 1.0 μm, 3.0 μm, 5.0 μm, 7.0 μm, 1
It can be seen that it is possible to produce lithium cobalt oxide having an average particle size of 0.0 μm, 15.0 μm, and 20.0 μm. Therefore, it is possible to reduce the number of materials arranged in order to obtain a required particle diameter.
【００５５】このため、従来製法の場合に多くの材質切
り替えを行っていたことによる損失が低減される。ま
た、生産すべき所要の粒子径に対して調整がしやすくな
る。For this reason, in the case of the conventional manufacturing method, the loss due to many material changes has been reduced. Further, it becomes easy to adjust the required particle size to be produced.
【００５６】本発明は、上述の実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々
な構成が取り得る。The present invention is not limited to the above-described embodiment, and may take various other configurations without departing from the gist of the present invention.
【００５７】[0057]
【発明の効果】上述の本発明によれば、原料コストや焼
成工程にかかるコストを低減することができるため、コ
バルト酸リチウムを製造する際の製造コストを低減する
ことができると共に生産効率の向上を図ることができ
る。According to the present invention described above, the cost of raw materials and the cost of the firing step can be reduced, so that the production cost for producing lithium cobalt oxide can be reduced and the production efficiency can be improved. Can be achieved.
【００５８】また、少ない種類の混合モル比の材質の原
料から、多品種の幅広い粒子径に対応することが可能に
なり、材質の変更による損失も低減することができる。
リチウムイオン二次電池の正極活物質には様々な粒子径
のコバルト酸リチウムが用いられるが、本発明によりリ
チウムイオン二次電池の正極活物質の様々な仕様に対応
してコバルト酸リチウムを製造することが可能になる。Further, it is possible to cope with a wide variety of particle diameters of various types from raw materials of a material having a small mixture molar ratio, and it is possible to reduce a loss due to a change in material.
Lithium cobalt oxide of various particle sizes is used as a positive electrode active material of a lithium ion secondary battery. According to the present invention, lithium cobalt oxide is manufactured according to various specifications of a positive electrode active material of a lithium ion secondary battery. It becomes possible.
【図１】本発明のコバルト酸リチウムの製造方法の製造
工程を示す図である。FIG. 1 is a view showing a production process of a method for producing lithium cobaltate of the present invention.
【図２】従来のコバルト酸リチウムの製造方法の製造工
程を示す図である。FIG. 2 is a view showing a manufacturing process of a conventional method for manufacturing lithium cobalt oxide.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 芳美 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 4G048 AA04 AB01 AB05 AC06 AD03 AE05 5H050 AA19 BA17 CA08 GA02 GA05 GA10 HA02 HA14 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Yoshimi Takahashi 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo F-term in Sony Corporation (reference) 4G048 AA04 AB01 AB05 AC06 AD03 AE05 5H050 AA19 BA17 CA08 GA02 GA05 GA10 HA02 HA14
Claims (4)
酸リチウムとを混合する工程と、 上記工程による混合物を６００〜７００℃で焼成する一
次焼成工程と、 その後、７５０〜１０００℃で焼成する二次焼成工程と
を行うことを特徴とするコバルト酸リチウムの製造方
法。1. a step of mixing cobalt hydroxide or cobalt carbonate with lithium carbonate; a primary firing step of firing the mixture from 600 to 700 ° C .; and a secondary firing step of 750 to 1000 ° C. A method for producing lithium cobalt oxide, comprising performing a firing step.
モル比を１．０２〜１．０６の範囲内とすることを特徴
とする請求項１に記載のコバルト酸リチウムの製造方
法。2. The method for producing lithium cobaltate according to claim 1, wherein the mixture molar ratio of lithium / cobalt in the mixture is in the range of 1.02 to 1.06.
次焼成工程を行うことを特徴とする請求項１に記載のコ
バルト酸リチウムの製造方法。3. The method for producing lithium cobaltate according to claim 1, wherein the primary firing step is performed after granulating the powder of the mixture.
に、上記二次焼成工程を行うことを特徴とする請求項１
に記載のコバルト酸リチウムの製造方法。4. The method according to claim 1, wherein the secondary firing step is performed after pulverizing the product of the primary firing step.
3. The method for producing lithium cobaltate according to 1.).
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|---|---|
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004064180A1 (en) * | 2003-01-08 | 2004-07-29 | Nikko Materials Co., Ltd. | Material for positive electrode of lithium secondary battery and process for producing the same |
| WO2004088776A1 (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-14 | Seimi Chemical Co. Ltd. | Process for producing positive-electrode active material for lithium secondary cell |
| JP2005071623A (en) * | 2003-08-21 | 2005-03-17 | Seimi Chem Co Ltd | Producing method for lithium cobalt composite oxide for secondary battery positive electrode |
| WO2007108610A1 (en) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Lg Chem, Ltd. | Stoichiometric lithium cobalt oxide and method for preparation of the same |
| WO2007108611A1 (en) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Lg Chem, Ltd. | Cathode materials for lithium battery having higher performance |
| US8337727B2 (en) | 2007-06-29 | 2012-12-25 | Umicore | High density lithium cobalt oxide for rechargeable batteries |
| CN106169578A (en) * | 2016-08-23 | 2016-11-30 | 金川集团股份有限公司 | A kind of preparation method of big granularity lithium cobaltate cathode material |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4302518A (en) * | 1979-04-05 | 1981-11-24 | Goodenough John B | Electrochemical cell with new fast ion conductors |
| JPH07220723A (en) * | 1994-02-07 | 1995-08-18 | Sumitomo Chem Co Ltd | Manufacture of cobalt oxide lithium and lithium secondary battery |
| JPH11219706A (en) * | 1998-01-30 | 1999-08-10 | Dowa Mining Co Ltd | Positive electrode active material for lithium ion secondary battery, manufacture thereof and lithium ion secondary battery |
| JP2000268821A (en) * | 1999-03-18 | 2000-09-29 | Seimi Chem Co Ltd | Production of lithium-containing composite oxide for lithium secondary battery positive electrode active material |
-
2001
- 2001-04-24 JP JP2001126184A patent/JP2002321921A/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4302518A (en) * | 1979-04-05 | 1981-11-24 | Goodenough John B | Electrochemical cell with new fast ion conductors |
| JPH07220723A (en) * | 1994-02-07 | 1995-08-18 | Sumitomo Chem Co Ltd | Manufacture of cobalt oxide lithium and lithium secondary battery |
| JPH11219706A (en) * | 1998-01-30 | 1999-08-10 | Dowa Mining Co Ltd | Positive electrode active material for lithium ion secondary battery, manufacture thereof and lithium ion secondary battery |
| JP2000268821A (en) * | 1999-03-18 | 2000-09-29 | Seimi Chem Co Ltd | Production of lithium-containing composite oxide for lithium secondary battery positive electrode active material |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004064180A1 (en) * | 2003-01-08 | 2004-07-29 | Nikko Materials Co., Ltd. | Material for positive electrode of lithium secondary battery and process for producing the same |
| WO2004088776A1 (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-14 | Seimi Chemical Co. Ltd. | Process for producing positive-electrode active material for lithium secondary cell |
| US7270797B2 (en) | 2003-03-31 | 2007-09-18 | Seimi Chemical Co., Ltd. | Process for producing positive electrode active material for lithium secondary battery |
| JP2005071623A (en) * | 2003-08-21 | 2005-03-17 | Seimi Chem Co Ltd | Producing method for lithium cobalt composite oxide for secondary battery positive electrode |
| US8951435B2 (en) | 2006-03-20 | 2015-02-10 | Lg Chem, Ltd. | Cathode materials for lithium battery having higher performance |
| WO2007108611A1 (en) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Lg Chem, Ltd. | Cathode materials for lithium battery having higher performance |
| US8932480B2 (en) | 2006-03-20 | 2015-01-13 | Lg Chem, Ltd. | Stoichiometric lithium cobalt oxide and method for preparation of the same |
| WO2007108610A1 (en) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Lg Chem, Ltd. | Stoichiometric lithium cobalt oxide and method for preparation of the same |
| US9564636B2 (en) | 2006-03-20 | 2017-02-07 | Lg Chem, Ltd. | Stoichiometric lithium cobalt oxide and method for preparation of the same |
| US9567240B2 (en) | 2006-03-20 | 2017-02-14 | Lg Chem, Ltd. | Cathode materials for lithium battery having higher performance |
| US8337727B2 (en) | 2007-06-29 | 2012-12-25 | Umicore | High density lithium cobalt oxide for rechargeable batteries |
| US8608987B2 (en) | 2007-06-29 | 2013-12-17 | Umicore | High density lithium cobalt oxide for rechargeable batteries |
| EP3511298A1 (en) | 2007-06-29 | 2019-07-17 | Umicore | High density lithium cobalt oxide for rechargeable batteries |
| CN106169578A (en) * | 2016-08-23 | 2016-11-30 | 金川集团股份有限公司 | A kind of preparation method of big granularity lithium cobaltate cathode material |
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