[发明专利]检测二次电池材料中包含的非磁性金属颗粒的方法

说明书

提供检测二次电池材料中包含的非磁性金属颗粒的方法。所述非磁性金属颗粒可具有几‑几十μm的尺寸，并且可从二次电池材料选择性地收集，并且因此所述非磁性金属颗粒的量可为十亿分率(ppb)水平。

相关申请

本申请要求2012年10月10日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2012-0112664的权益，将该申请的公开内容全部引入本文作为参考。

技术领域

一个或多个实施方式涉及检测二次电池材料中包含的非磁性金属颗粒的方法。

背景技术

二次电池中使用的材料可为正极活性材料或负极活性材料。将二次电池材料涂覆在隔板的两个表面上，并且因此，当对二次电池进行充电和放电时，锂离子穿过隔板向相反的表面迁移。

当二次电池材料中存在金属颗粒杂质时，除了锂离子之外的金属组成被离子化并且向负极迁移，且所迁移的金属离子在负极表面上生长成金属颗粒并且在隔板处沉淀，从而在正极和负极上形成细小的短通道。由于在充电和放电的初始阶段可造成二次电池的容量缺失，因此当细小的短通道的形成加速时，可发生二次电池的着火或爆炸。

磁性分离器已用于从二次电池材料除去磁性金属例如Fe、Ni等的颗粒，但是分离非磁性金属例如Cu、Zn、Al等的颗粒尚不可能。特别地，尚不可能分离处于二次电池材料粒度水平的几-几十μm的非磁性金属颗粒，即使通过使用其它分离方法也是如此。

发明内容

一个或多个实施方式包括选择性地检测具有几-几十μm尺寸的非磁性金属颗粒和评价以十亿分之几十份(几十ppb)的水平包含在二次电池材料中的非磁性金属颗粒的量的方法。

另外的方面将在以下描述中部分地阐明并且部分地将从所述描述明晰，或者可通过所呈现的实施方式的实践而获知。

根据一个或多个实施方式，检测二次电池材料中包含的非磁性金属颗粒的方法包括：在其中分散有包含所述非磁性金属颗粒的所述二次电池材料的悬浮液中产生气泡，以分离在所述悬浮液的顶部形成的漂浮材料；和选择性地溶解所述漂浮材料中的非磁性金属颗粒。

所述二次电池材料可包括正极或负极活性材料颗粒。此处，所述二次电池材料的颗粒的平均直径可在约5μm-约30μm的范围内。

所述非磁性金属颗粒可包括选自如下的至少一种：Cu、Zn、和其合金。例如，所述非磁性金属颗粒可包括选自如下的至少一种：Cu、Zn、和黄铜。

所述悬浮液的浓度可在约20重量%-约40重量%的范围内。

所述悬浮液的温度可在约15℃-约30℃的范围内。

所述悬浮液可以在约800rpm-约1500rpm范围内的速率搅拌以形成所述漂浮材料。

所述悬浮液可进一步包括选自如下的至少一种：捕集剂、起泡剂、活化剂、抑制剂、pH调节剂、和分散剂。此处，所述捕集剂可以在基于所述悬浮液的约0.001重量%-约0.01重量%范围内的浓度加入到所述悬浮液中。所述起泡剂可以在约10μl/L-约100μl/L范围内的浓度加入到所述悬浮液中。

选择性地溶解所述非磁性金属颗粒可使用过氧化氢和氨水(NH₄OH，NH₃·H₂O)的混合溶液进行。此处，所述混合溶液中过氧化氢和氨水的混合比可在以体积计约60:40-约80:20的范围内。

可通过对从选择性地溶解所述非磁性金属颗粒获得的所得溶液进行过滤而完全除去活性材料。

所述方法可进一步包括在过滤之后将所得溶液蒸发和通过使用硝酸再溶解以进行定量分析。