发明名称 二次电池用正极活物质及其制造方法和使用其之非水电解液二次电池、以及再生电子机能材料和电子机能材料之再生方法
摘要 本发明系关于二次电池用正极活物质及其制造方法和使用其之非水电解液二次电池、以及再生电子机能材料和电子机能材料之再生方法。其手段为:二次电池用正极活物质系由含有Li之复合金属氧化物等之金属氧化物形成,被使用于非水电解液二次电池。此正极活物质对于构成其之金属氧化物之平均粒径,粒径为600%以上之粗大粒子之含有比率被设为体积比1%以下,而且,对于金属氧化物之平均密度,密度为150%以上之局密度粒子之含有比率被设为质量比1000ppm以下。再生电子机能材料为具有同样之粒子构成者。二次电池用正极活物质之制造工程或电子机能材料之再生工程中,利用依据构成粉体状电子机能材料之粒子之粒径以及密度之阻抗力之差,由粉体状电子机能材料分离去除粗大粒子与局密度粒子、又微小粒子与低密度粒子。各粒子之分离去除例如利用分级。藉由此,可以再现性良好地获得具有上述粒子构成之二次电池用正极活物质或再生电子机能材料。
申请公布号 TW496008 申请公布日期 2002.07.21
申请号 TW089112117 申请日期 2000.06.20
申请人 东芝股份有限公司;A&T电池股份有限公司 发明人 居安巨太郎;酒井亮;白川康博;铃木信和;三井久安
分类号 H01M4/58;H01M10/54 主分类号 H01M4/58
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种二次电池用正极活物质,其系由被使用于非 水电解液二次电池之金属氧化物形成之正极活物 质,其特征为: 对于前述金属氧化物之平均粒径,粒径为600%以上 之粗大粒子之含有比率为体积比1%以下,而且,对于 前述金属氧化物之平均密度,密度为150%以上之高 密度粒子之含有比率为质量比1000ppm以下。2.如申 请专利范围第1项记载之二次电池用正极活物质, 其中前述粗大粒子系由前述正极活物质之凝集体 、前述正极活物质与其它材料之结合体以及不纯 物粒子选择之至少一种之粒子,而且,前述高密度 粒子为粒子状之金属性不纯物。3.如申请专利范 围第1项记载之二次电池用正极活物质,其中对于 前述金属氧化物之平均粒径,粒径为400%以上之粗 大粒子之含有比率为体积比1%以下,而且,对于前述 金属氧化物之平均密度,密度为150%以上之高密度 粒子之含有比率为质量比100ppm以下。4.如申请专 利范围第1项记载之二次电池用正极活物质,其中 进而对于前述金属氧化物之平均粒径,粒径15%以下 之微小粒子之含有比率为体积比1%以下,而且,对于 前述金属氧化物之平均密度,密度为50%以下之低密 度粒子之含有比率为质量比1000ppm以下。5.如申请 专利范围第1项记载之二次电池用正极活物质,其 中前述正极活物质系由包含由钴、镍以及锰选择 之至少1种与锂之复合金属氧化物形成。6.如申请 专利范围第5项记载之二次电池用正极活物质,其 中前述正极活物质中之不纯物元素量为:铁在200ppm 以下、铜在50ppm以下、锌在30ppm以下、镍在400ppm以 下、锰在40ppm以下。7.一种二次电池用正极活物质 ,其系由被使用于非水电解液二次电池之金属氧化 物形成之正极活物质,其特征为:粒径为30m以上 之粗大粒子之含有比率为体积比1%以下,而且,密度 为7g/cm3以上之高密度粒子之含有比率为质量比1000 ppm以下。8.如申请专利范围第7项记载之二次电池 用正极活物质,其中进而粒径为 0.5m以下之微小粒子之含有比率为体积比1%以下, 而且,密度为 2.5g/cm3以下之低密度粒子之含有比率为质量比1000 ppm以下。9.一种二次电池用正极活物质之制造方 法,其特征为: 于以希望之比率混合二次电池用正极活物质之原 料粉末,烧制此混合物以制造粉体状之正极活物质 之际, 实施利用依据构成前述粉体状正极活物质之粒子 之粒径或密度之阻抗力之差,由前述粉体状正极活 物质同时分离去除粗大粒子与高密度粒子之工程 。10.如申请专利范围第9项记载之二次电池用正极 活物质之制造方法,其中对于粉体状正极活物质之 平均粒径,粒径为250%以上之粗大粒子、以及对于 粉体状正极活物质之平均粒径,密度为120%以上之 高密度粒子被同时去除地实施前述分离去除工程 。11.如申请专利范围第9项记载之二次电池用正极 活物质之制造方法,其中以前述分离去除工程,可 以同时由前述粉体状正极活物质去除:由前述正极 活物质之凝集体、前述正极活物质与其它材料之 结合体以及不纯物所选择之至少1种之前述粗大粒 子与由粒子状之金属性不纯物形成之前述高密度 粒子。12.如申请专利范围第9项记载之二次电池用 正极活物质之制造方法,其中利用分级装置实施前 述粗大粒子以及前述高密度粒子之分离去除工程 。13.如申请专利范围第9项记载之二次电池用正极 活物质之制造方法,其中进而由前述粉体状正极活 物质同时去除:对于前述粉体状正极活物质之平均 粒径,粒径50%以下之微小粒子、以及对于前述粉体 状正极活物质之平均密度,密度为75%以下之低密度 粒子,实施前述分离去除工程。14.一种非水电解液 二次电池,其特征为具备: 含有由含Li复合金属氧化物形成,而且对于前述复 合金属氧化物之平均粒径,粒径为600%以上之粗大 粒子之含有比率为体积比1%以下,而且,对于前述复 合金属氧化物之平均密度,密度为150%以上之高密 度粒子之含有比率为质量比1000ppm以下之正极活物 质之正极;以及 与前述正极透过分离板被配置之负极;以及 收容前述正极、前述分离板以及前述负极之电池 容器;以及 被填充于前述电池容器内之非水电解液。15.一种 非水电解液二次电池,其特征为具备; 含有由含Li复合金属氧化物形成,而且粒径为30m 以上之粗大粒子之含有比率为体积比1%以下,而且, 密度为7g/cm3以上之高密度粒子之含有比率为质量 比1000ppm以上之正极活物质之正极;以及 与前述正极透过分离板被配置之负极;以及 收容前述正极、前述分离板以及前述负极之电池 容器;以及 被填充于前述电池容器内之非水电解液。16.一种 再生电子机能材料,其系一种由在电子构件之制造 工程中产生之废料或废电子构件,回收、再生粉体 状之再生电子机能材料,其特征为: 对于前述粉体之平均粒径,粒径为600%以上之粗大 粒子之含有比率为体积比1%以下,而且,对于前述粉 体之平均密度,密度为150%以上之高密度粒子之含 有比率为质量比1000ppm以下。17.如申请专利范围第 16项记载之再生电子机能材料,其中进而对于前述 粉体物之平均粒径,粒径15%以下之微小粒子之含有 比率为体积比1%以下,而且,对于前述粉体之平均密 度,密度为50%以下之低密度粒子之含有比率为质量 比1000ppm以下。18.一种再生电子机能材料,其系一 种由在电子构件之制造工程中产生之废料或废电 子构件,回收、再生粉体状之再生电子机能材料, 其特征为: 对于前述粉体物之平均粒径,粒径15%以下之微小粒 子之含有比率为体积比1%以下,而且,对于前述粉体 之平均密度,密度为50%以下之低密度粒子之含有比 率为质量比1000ppm以下。19.如申请专利范围第16项 记载之再生电子机能材料,其中前述再生电子机能 材料系再生正极活物质或再生萤光体。20.一种电 子机能材料之再生方法,其系系一种具有:由在电 子构件之制造工程中产生之废料或废电子构件回 收电子机能材料之工程;以及精制上述回收之电子 机能材料,再生粉体状之电子机能材料之工程之电 子机能材料之再生方法,其特征为: 在精制前述回收之电子机能材料之工程中,利用依 据构成前述粉体状电子机能材料之粒子之粒径以 及密度之阻抗力之差,实施由前述粉体状电子机能 材料同时分离去除粗大粒子以及高密度粒子之工 程。21.如申请专利范围第20项记载之电子机能材 料之再生方法,其中对于粉体状正极活物质之平均 粒径,粒径为250%以上之粗大粒子、以及对于粉体 状正极活物质之平均粒径,密度为120%以上之高密 度粒子被同时去除,实施前述分离去除工程。22.如 申请专利范围第20项记载之电子机能材料之再生 方法,其中以前述分离去除工程,可以同时由前述 粉体状电子机能材料去除:由前述电子机能材料之 凝集体、前述电子机能材料与其它材料之结合体 以及不纯物所选择之至少1种之前述粗大粒子与由 粒子状之金属性不纯物形成之前述高密度粒子。 23.如申请专利范围第20项记载之电子机能材料之 再生方法,其中藉由分级操作实施前述粗大粒子以 及前述高密度粒子之分离去除工程。24.如申请专 利范围第20项记载之电子机能材料之再生方法,其 中进而对于前述粉体状电子机能材料之平均粒径, 粒径50%以下之微小粒子、以及对于前述粉体状电 子机能材料之平均密度,密度为75%以下之低密度粒 子由前述粉体状电子机能材料同时去除,实施前述 分离去除工程。25.如申请专利范围第20项记载之 电子机能材料之再生方法,其中具有:由在二次电 池之制造工程产生之废电极或废二次电池回收正 极活物质之工程;以及精制前述回收之正极活物质 ,再生粉体状之正极活物质之工程。26.如申请专利 范围第20项记载之电子机能材料之再生方法,其中 具有:由在电子管之制造工程产生之多余之萤光体 浆液或废电子管回收萤光体之工程;以及精制前述 回收之萤光体,再生萤光体粉末之工程。27.一种电 子机能材料之再生方法,其系具有:由在电子构件 之制造工程中产生之废料或废电子构件回收电子 机能材料之工程;以及精制上述回收之电子机能材 料,再生粉体状之电子机能材料之工程之电子机能 材料之再生方法,其特征为: 在精制前述回收之电子机能材料之工程中,利用依 据构成前述粉体状电子机能材料之粒子之粒径以 及密度之阻抗力之差,实施由前述粉体状电子机能 材料同时分离去除微小粒子以及低密度粒子之工 程。28.如申请专利范围第27项记载之电子机能材 料之再生方法,其中对于前述粉体状电子机能材料 之平均粒径,粒径50%以下之微小粒子、以及对于前 述粉体状电子机能材料之平均密度,密度为75%以下 之低密度粒子同时被去除,实施前述分离去除工程 。29.如申请专利范围第27项记载之电子机能材料 之再生方法,其中利用分级装置实施前述微小粒子 以及前述低密度粒子之分离去除工程。图式简单 说明: 图1系显示适用本发明之二次电池用正极活物质之 非水电解液二次电池之一构成例之剖面图。 图2系显示乾式分级装置之分级点与粒子状金属性 不纯物之去除率之关系之一例图。 图3系显示依据本发明之实施例1之二次电池用正 极活物质之分级前之粒度分布图。 图4系显示依据本发明之实施例1之二次电池用正 极活物质之分级后之粒度分布图。 图5系显示在实施例1分级之粗大粒子侧之粒度分 布图。 图6系显示在实施例1分级之微小粒子侧之粒度分 布图。 图7系显示依据本发明之实施例7之再生正极活物 质中之粒径30m以上之粗大粒子之含有比率与电 压降低之关系图。 图8系显示显示依据本发明之实施例7之再生正极 活物质中之密度7g/cm3以上之高密度粒子之含有比 率与电压降低之关系图。 图9系显示依据本发明之实施例7之再生正极活物 质中之粒径0.5m以下之微小粒子之含有比率与容 量维持率之关系图。 图10系显示显示依据本发明之实施例7之再生正极 活物质中之密度 2.5g/cm3以下之低密度粒子之合有比率与放电容量 之关系图。 图11系显示依据本发明之实施例8之再生萤光体粉 末中之粒径30m以上之粗大粒子之含有比率与萤 光膜之点脱落量之关系图。 图12系显示依据本发明之实施例8之再生萤光体粉 末中之密度7g/cm3以上之高密度粒子之含有比率与 萤光膜之点脱落量之关系图。 图13系显示依据本发明之实施例8之再生萤光体粉 末中之粒径0.5m以下之微小粒子之含有比率与萤 光膜之发光亮度之关系图。 图14系显示依据本发明之实施例8之再生萤光体粉 末中之密度2.5g/cm3以下之低密度粒子之含有比率 与萤光膜之发光亮度之关系图。
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