[发明专利]含镍氢氧化物的制造方法

说明书

一种含镍氢氧化物的制造方法，包括：在搅拌槽内的水溶液中通过中和析晶生成镍氢氧化物的颗粒的核的核生成步骤，其中，在所述核生成步骤中，溶解于所述水溶液中的所述含镍氢氧化物的摩尔浓度为5.0mol/m³以上的高过饱和区域在所述水溶液中所占的体积比率小于0.100％。

技术领域

本发明涉及一种含镍氢氧化物的制造方法，该含镍氢氧化物被用作锂离子二次电池的正极活性物质的前驱体。

背景技术

近年来，随着便携式电话、笔记本型个人计算机等便携式电子设备的普及，需要开发具有高能量密度的小型且轻量化的二次电池。另外，作为以混合动力汽车为首的电动汽车用的电池，还需要开发高输出的二次电池。作为满足此类要求的非水系电解质二次电池，存在锂离子二次电池。锂离子二次电池由负极、正极、电解液等构成，对于负极和正极的活性物质，使用能够脱出和插入锂的材料。

对于使用锂复合氧化物作为正极材料的锂离子二次电池，特别是对于使用合成较容易的锂钴复合氧化物作为正极材料的锂离子二次电池，由于能够得到4V级的高电压，因此期待将其用作具有高能量密度的电池，其应用化正在进展。对于使用锂钴复合氧化物的电池，至今已经进行了大量的为了获得优异初始容量特性或循环特性的开发，并已经获得了各种成果。

然而，由于锂钴复合氧化物使用价格昂贵的钴化合物作为原料，因此使用该锂钴复合氧化物的电池的每单位容量的单价较镍氢电池大幅升高，可适用的用途被极大限制。因此，不仅对于便携式设备用的小型二次电池，即便对于蓄电用或电动汽车用的二次电池等大型二次电池来说，也非常期待能够降低正极材料的成本，能够制造更廉价的锂离子二次电池，可以说其实现在工业上具有重大意义。

作为锂离子二次电池用活性物质的新的材料，可以举出使用了比钴更廉价的镍的锂镍复合氧化物。该锂镍复合氧化物由于显示出比锂钴复合氧化物更低的电化学势，因此难以引起因电解液的氧化而分解的问题，能够期待更高的容量，并显示出与钴系同样高的电池电压，因而正在积极地进行开发。然而，在以仅纯粹由镍所合成的锂镍复合氧化物作为正极材料来制作锂离子二次电池的情况下，存在与钴系相比循环特性较差、以及因在高温环境下使用或保存使得电池性能较易受损的缺点。因此，通常已知以钴或铝来取代一部分镍的锂镍复合氧化物。

关于正极活性物质的通常的制造方法，已知以下的方法：(1)首先，利用中和析晶法制作作为锂镍复合氧化物的前驱体的镍复合氢氧化物，(2)将该前驱体与锂化合物混合并进行烧成。其中，作为利用(1)的中和析晶法制造颗粒的方法，代表性的实施方式是使用搅拌槽的工序。

在专利文献1中，向搅拌槽内供应包含镍盐和钴盐的混合水溶液、包含铵离子提供体的水溶液、以及苛性碱性水溶液并使其反应，使镍钴复合氢氧化物的颗粒析出。记载了通过使混合水溶液的每个供给口的供应量与反应水溶液量的比率为0.04体积％/分钟以下，从而能够获得粒径较大、结晶性较高、形状大致为球形的颗粒。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2011-201764号公报

发明内容

发明所要解决的课题

以往以来，为了获得所需特性的含镍氢氧化物的颗粒，进行了各种研究。

然而，如果搅拌叶轮的类型或叶轮径、搅拌槽的容积等装置构造改变，则每次都需要进行条件设定。

另外，有时会在中和析晶完成时所得到的颗粒的外表面明显地发现凹凸不平，该凹凸不平会对锂离子二次电池的特性产生不良影响。

鉴于上述问题，本发明的主要目的在于提供一种含镍氢氧化物的制造方法，其能够在各种构造的化学反应装置中普遍地降低在中和析晶完成时所得到的颗粒的外表面的凹凸不平。

用于解决课题的方法