[发明专利]锂二次电池用活性物质的制造装置和制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂二次电池中使用的活性物质的制造方法、锂二次电 池用电极的制造方法以及锂二次电池的制造方法，其特征在于利用磁 力降低该活性物质中的Fe杂质量。通过降低杂质量，能够抑制在电池 内正极中的Fe杂质溶解并向负极移动而引起的电压降低，以及Li析 出而引起的充放电效率的降低、电压降低。

背景技术

作为非水电解质二次电池，现在一般在正极中使用LiCoO₂，并且 在负极中使用锂金属、锂合金、能够吸藏/放出锂的碳材料。此外，作 为非水电解液，使用在碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯等有机溶剂中溶解有 由LiBF₄、LiPF₆等锂盐构成的电解质的电解液。在活性物质内存在Fe 杂质的情况下，在电池内正极中的Fe杂质溶解并向负极移动而引起电 压降低，此外，由Li析出引起充放电放率降低、电压降低。

WO2005/051840中提出利用FeSO₄·7H₂O+H₃PO₄+3LiOH·H₂O →LiFePO₄+Li₂SO₄+11H₂O的反应，混合原料，通过水热法合成LiFePO₄后，利用蒸馏水清洗，从而制造LiFePO₄的方法。

然而，如WO2005/051840所示利用蒸馏水进行清洗，铁、铁合金 这样的非水溶性的杂质即使通过清洗也不能除去，而作为杂质残留在 活性物质中。作为这样的正极中的杂质的具有磁性的Fe杂质在电池内 溶解并向负极移动，从而电压降低，而且由Li析出引起充放电效率的 降低、电压降低。

在日本特开2003-123742中，在溶剂中混合正极活性物质、导电剂 和粘接剂，调制浆料，将其涂敷在集电体上并进行干燥的非水电解液 二次电池用电极板的制造方法中，在将该浆料涂敷在集电体上的工序 之前，记载有利用磁力除去铁粉和/或SUS粉的工序。

在日本特开2004-223333中记载有，相对棒状磁体使供给的被过滤 物良好地接触并通过，从而除去磁性杂质。

在日本特开2002-370047中记载有，在筒体的外周部设置多个磁铁 装置，从而除去磁性杂质。

在WO2005/051840中难以除去Fe杂质，在日本特开2003-123742、 日本特开2004-223333和日本特开2002-370047中提出的Fe杂质的除 去方法中，因为附着的Fe杂质由于在流路内流动的活性物质而脱离， 所以难以高效地除去Fe杂质。特别是在除去LiFePO₄这样的顺磁性材 料中的Fe杂质的情况下，由于活性物质阻碍Fe杂质的附着，所以难 以高效地除去Fe杂质。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种已高效地除去Fe杂质的 锂二次电池用活性物质、使用该活性物质的锂二次电池用电极和使用 该电极的锂二次电池。

本申请的第一发明是一种锂二次电池用活性物质的制造装置，其 利用磁力除去活性物质或构成活性物质的原料中的Fe杂质，其特征在 于：沿着该活性物质通过的流路配置有凹部，而且在至少一个凹部的 至少一部分上配置有磁力发生装置。

根据本发明的制造装置，因为具有磁性的Fe杂质通过上述磁力发 生装置集中在凹部，所以能够大幅改善由于在流路内流动的活性物质 而使该杂质脱离、阻碍该杂质的附着的情况。

在本发明的制造装置中，在至少一个凹部的至少一部分上配置有 磁力发生装置的筒状结构中，使活性物质或构成活性物质的原料通过， 也能够除去Fe杂质。

本申请的第二发明的特征是，使用第一发明的制造装置除去Fe杂 质。

由本发明的制造方法制作的活性物质进而被加工为电极，在锂二 次电池用电极中使用。

此外，因为将由本发明的制造方法制作的活性物质作为正极使用 的锂二次电池，相比于使用其他制造方法制作的锂二次电池，能够高 效地除去活性物质中的Fe杂质，所以能够抑制该杂质在电池内溶解并 向负极移动而引起的电压降低，以及由于Li析出而引起的充放电效率 降低、电压降低。