JP2002321921A - コバルト酸リチウムの製造方法 - Google Patents
コバルト酸リチウムの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 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。 【解決手段】 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７
５０〜１０００℃で焼成する二次焼成工程とを行ってコ
バルト酸リチウムを製造する。
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。 【解決手段】 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７
５０〜１０００℃で焼成する二次焼成工程とを行ってコ
バルト酸リチウムを製造する。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
（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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
ｏＣＯ3 の場合には６３％であり、Ｃｏ（ＯＨ）2 の場
合には７５％である。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００４７】
【表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。
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。
【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。
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。
【００５０】
【表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。
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。
【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。
〜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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
工程を示す図である。
【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。
程を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (4)
- 【請求項１】 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、 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。 - 【請求項２】 上記混合物のリチウム／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。 - 【請求項３】 上記混合物の粉末を造粒した後に上記一
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。 - 【請求項４】 上記一次焼成工程の生成物を粉砕した後
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001126184A JP2002321921A (ja) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | コバルト酸リチウムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001126184A JP2002321921A (ja) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | コバルト酸リチウムの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002321921A true JP2002321921A (ja) | 2002-11-08 |
Family
ID=18975264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001126184A Pending JP2002321921A (ja) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | コバルト酸リチウムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002321921A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004064180A1 (ja) * | 2003-01-08 | 2004-07-29 | Nikko Materials Co., Ltd. | リチウム二次電池正極用の材料並びにその製造方法 |
| WO2004088776A1 (ja) * | 2003-03-31 | 2004-10-14 | Seimi Chemical Co. Ltd. | リチウム二次電池用の正極活物質の製造方法 |
| JP2005071623A (ja) * | 2003-08-21 | 2005-03-17 | Seimi Chem Co Ltd | 二次電池正極用のリチウムコバルト複合酸化物の製造方法 |
| 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 (zh) * | 2016-08-23 | 2016-11-30 | 金川集团股份有限公司 | 一种大粒度钴酸锂正极材料的制备方法 |
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| 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 (ja) * | 1994-02-07 | 1995-08-18 | Sumitomo Chem Co Ltd | コバルト酸リチウムの製造方法及びリチウム二次電池 |
| JPH11219706A (ja) * | 1998-01-30 | 1999-08-10 | Dowa Mining Co Ltd | リチウムイオン二次電池用正極活物質とその製造方法およびリチウムイオン二次電池 |
| JP2000268821A (ja) * | 1999-03-18 | 2000-09-29 | Seimi Chem Co Ltd | リチウム２次電池正極活物質用リチウム含有複合酸化物の製造方法 |
-
2001
- 2001-04-24 JP JP2001126184A patent/JP2002321921A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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| 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 (zh) * | 2016-08-23 | 2016-11-30 | 金川集团股份有限公司 | 一种大粒度钴酸锂正极材料的制备方法 |
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