【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于生产用于非水电解质二次电池的正极活性材料的方法，利用该方法可以以良好的生产效率制造能够赋予非水电解质二次电池优异的电池特性而没有任何品质降低的正极活性材料。
技术介绍
1、非水电解质二次电池是紧凑的、轻质的并且具有高能量密度，作为用于驱动蜂窝电话和笔记本个人计算机等的电源而为所周知。在这些当中，广泛使用的是具有大的充电/放电容量并在正极中采用镍酸锂材料的锂离子二次电池。
2、具有基本组成：li(nim)o2(其中m是例如包含过渡金属的元素)的正极活性材料用作例如锂离子二次电池的正极活性材料，并且如这样的正极材料通常通过煅烧含有含过渡金属的前体化合物与锂化合物的混合粉末而获得。
3、如专利文献1中所述，例如，当煅烧混合粉末时，可以将混合粉末填充在煅烧容器如匣钵或坩埚中，可以在煅烧炉如电炉或辊道窑中适当地调节如温度和时间等条件，并且可以视需要进行多次煅烧，但是人们正在努力使用能够在流化被处理的材料的同时进行热处理的装置，如外部加热回转窑，因为此种装置对被处理的材料具有更高的热传导并且比如上文提到的煅烧炉更高效。
4、常规的回转窑是用于在废物热解气化和熔化设备或废物碳化设备中热解或碳化废物等的装置，如专利文献2中所述，例如其中稳定供应到窑主体的内圆筒中的废物(被处理的材料)在借助于提升器(提升叶片)提升和搅拌的同时被流化，并且可以通过使用热空气进行间接加热对废物进行热处理，该热空气从外部供应并且通过加热流动路径循环。
5、现有技术文献
6、专利文献>
7、专利文献1：wo 2019/194150 a1
8、专利文献2：jp 4670861 b2
技术实现思路
1、本专利技术要解决的问题
2、例如，当使用如常规回转窑等装置对单一的废物粉末等进行热处理时，如专利文献2中所公开，确实展现出高热传导的效果，并且可以实现预期的废物热解或碳化。
3、然而，如上文提到的，用于锂离子二次电池的正极活性材料是通过煅烧包含前体化合物和锂化合物的混合粉末而不是单一粉末来生产的，并且当将如这样的混合粉末供应到如常规回转窑等装置并进行热处理时，混合粉末在通过提升叶片所提供的简单提升和搅拌来流化时分离，并且不能实现混合粉末的充分煅烧，因此在所得正极活性材料的降低的品质方面存在问题。此外，例如，当将这种的混合粉末供应到被设置为降低的提升量而且没有安装提升叶片的装置如回转窑以进行热处理时，即使混合粉末流化，热量也不能均匀且高效地从窑主体的内圆筒表面(炉壁)传导到整个混合粉末，因此存在以下问题，即混合粉末不能被均匀地煅烧，从而导致正极活性材料的品质的预期降低。
4、本专利技术考虑到了如上文所述的现有技术中的问题，并且其目的在于提供一种用于生产用于非水电解质二次电池的正极活性材料的方法，利用该方法可以以良好的生产效率制造能够赋予非水电解质二次电池优异的电池特性而没有任何品质降低的正极活性材料。
5、用于解决问题的手段
6、为了实现这个目的，本专利技术的用于生产正极活性材料的方法是通过做出调节以降低经煅烧材料中锂与其他元素的比率的变化来实现的，这些经煅烧材料是在将包含过渡金属的前体化合物与锂化合物的混合物流化的同时进行煅烧而连续获得的。
7、根据本专利技术的用于生产用于非水电解质二次电池的正极活性材料的方法(方法a)至少依次包括以下步骤：
8、(1)步骤(1)，其中将至少正极活性材料前体化合物与锂化合物混合以制备粉末状混合物；以及
9、(2)步骤(2)，其中将在步骤(1)中获得的粉末状混合物煅烧以生产经煅烧材料，
10、其中前体化合物是包含氧(o)和至少一种除锂(li)和氧(o)之外的元素(me)的复合化合物，并且
11、其中在步骤(2)中，经煅烧材料是在将粉末状混合物至少从煅烧开始直到结束不断地流化的同时生产的，使得对于在所有预定经过的时间时获得的经煅烧材料，在一个预定经过的时间时获得的经煅烧材料中锂(li)的量与元素(me)的总量的比率(li/me)的变化系数为1.5％或更小。
12、本专利技术的另一实施例涉及一种用于生产用于非水电解质二次电池的正极活性材料的方法(方法b)，该方法至少依次包括以下步骤：
13、(1)步骤(1)，其中将至少正极活性材料前体化合物与锂化合物混合以制备粉末状混合物；以及
14、(2)步骤(2)，其中将在步骤(1)中获得的粉末状混合物煅烧以生产经煅烧材料，
15、其中前体化合物是包含氧(o)和至少一种除锂(li)和氧(o)之外的元素(me)的复合化合物，并且
16、其中在步骤(2)中，经煅烧材料是在将粉末状混合物至少从煅烧开始直到结束不断地流化的同时生产的；其中步骤(2)是在回转窑中进行的，在该回转窑中一个或多个提升叶片被设置在炉芯管内的表面部分上。
17、有利地，方法b以如下方式进行，即对于在所有预定经过的时间时获得的经煅烧材料，在一个预定经过的时间时获得的经煅烧材料中锂(li)的量与元素(me)的总量的比率(li/me)的变化系数为1.5％或更小。
18、就本专利技术而言，煅烧意指使材料例如在350℃至1000℃的温度范围内经受热(thermal)(＝热(heat))处理(有时也称为烧制)。煅烧(烧制)的材料因此是已经经受热处理(烧制)的材料。
19、就本专利技术而言，流化意指使材料独立于其物理状态(即，独立于其是处于固体状态，还是部分或完全熔融)而流动。
20、本专利技术的优点
21、本专利技术使得能够提供以下方法，利用这些方法可以以良好的生产效率制造能够赋予非水电解质二次电池优异的电池特性而没有任何品质降低的正极活性材料。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于生产用于非水电解质二次电池的正极活性材料的方法，该方法至少依次包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其中，用于将该粉末状混合物至少从煅烧开始直到结束不断地流化的手段是提升和搅拌，用于在提升该粉末状混合物的同时对其进行搅拌。
3.如权利要求2所述的方法，其中，借助于该提升和搅拌，该粉末状混合物的最上部分的高度是在没有提升和搅拌的状态下该最上部分的高度的1.0倍到1.6倍。
4.如权利要求2或3中任一项所述的方法，其中，该经煅烧材料是通过使用回转窑连续生产的，在该回转窑中一个或多个提升叶片被设置在炉芯管内的表面部分上，以便进行该提升和搅拌。
5.一种用于生产用于非水电解质二次电池的正极活性材料的方法，该方法至少依次包括以下步骤：
6.如权利要求4和5中任一项所述的方法，其中，相对于垂直于该炉芯管的轴向中心方向的方向，该一个或多个提升叶片在该回转窑中的安装角度为15°至85°、优选地20°至80°。
7.如权利要求6所述的方法，其中，相对于垂直于该炉芯管的轴向中心方向的方向，该一个或多个提升叶片在
8.如权利要求7所述的方法，其中，相对于垂直于该炉芯管的轴向中心方向的方向，该一个或多个提升叶片在该回转窑中的安装角度为30°至60°。
9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤(2)中，将在步骤(1)中获得的该粉末状混合物加热到该粉末状混合物的温度为350℃至1000℃、优选地350℃至最大高于在步骤(1)中使用的该锂化合物的熔点250℃。
10.如权利要求4至9中任一项所述的方法，其中，将该粉末状混合物煅烧，同时将该炉芯管的表面温度设置为400℃至1000℃。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该包含氧(O)和至少一种元素(Me)的前体化合物中的Me包括以下各项中的至少一种：镍(Ni)、钴(Co)、锰(Mn)、镁(Mg)、铝(Al)、钛(Ti)、锌(Zn)、铌(Nb)、钨(W)、钼(Mo)、钒(V)、铬(Cr)、钙(Ca)、铁(Fe)、镓(Ga)、锶(Sr)、钇(Y)、钌(Ru)、铟(In)、锡(Sn)、钽(Ta)、铋(Bi)、锆(Zr)、硼(B)和/或磷(P)；其中Me优选地包括以下各项中的至少一种：镍(Ni)、钴(Co)、锰(Mn)、镁(Mg)、铝(Al)、钛(Ti)、锌(Zn)、铌(Nb)、或钨(W)。
12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该包含氧(O)和至少一种元素(Me)的前体化合物是复合氢氧化物、复合氧化物、复合碳酸盐或其混合形式。
13.如权利要求11或12中任一项所述的方法，其中，Me包括Ni；其中Me优选地包括Ni、Co以及Al和Mn中的一种或两种。
14.如权利要求13所述的方法，其中，Ni与其他Me的总量的摩尔比b在0.3<b≤1的范围内、优选地在0.5<b<1的范围内。
15.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该锂化合物选自由以下组成的组：碳酸锂、氢氧化锂(例如呈无水LiOH的形式或呈LiOH一水合物的形式)、硝酸锂、乙酸锂、溴化锂、氯化锂、柠檬酸锂、氟化锂、碘化锂、乳酸锂、草酸锂、磷酸锂、丙酮酸锂、硫酸锂、氧化锂及其混合物。
16.如权利要求15所述的方法，其中，该锂化合物选自由以下组成的组：碳酸锂、氢氧化锂(例如呈无水LiOH的形式或呈LiOH一水合物的形式)及其混合物。
17.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该前体化合物和该锂化合物在步骤(1)中以这样的量使用，使得Li的量与该元素Me的总量的比率a(Li/Me)是在0.95≤a≤1.40的范围内、优选在0.95≤a≤1.25的范围内、并且更优选在0.96≤a≤1.15的范围内。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于生产用于非水电解质二次电池的正极活性材料的方法，该方法至少依次包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其中，用于将该粉末状混合物至少从煅烧开始直到结束不断地流化的手段是提升和搅拌，用于在提升该粉末状混合物的同时对其进行搅拌。
3.如权利要求2所述的方法，其中，借助于该提升和搅拌，该粉末状混合物的最上部分的高度是在没有提升和搅拌的状态下该最上部分的高度的1.0倍到1.6倍。
4.如权利要求2或3中任一项所述的方法，其中，该经煅烧材料是通过使用回转窑连续生产的，在该回转窑中一个或多个提升叶片被设置在炉芯管内的表面部分上，以便进行该提升和搅拌。
5.一种用于生产用于非水电解质二次电池的正极活性材料的方法，该方法至少依次包括以下步骤：
6.如权利要求4和5中任一项所述的方法，其中，相对于垂直于该炉芯管的轴向中心方向的方向，该一个或多个提升叶片在该回转窑中的安装角度为15°至85°、优选地20°至80°。
7.如权利要求6所述的方法，其中，相对于垂直于该炉芯管的轴向中心方向的方向，该一个或多个提升叶片在该回转窑中的安装角度为25°至70°、优选地25°至65°。
8.如权利要求7所述的方法，其中，相对于垂直于该炉芯管的轴向中心方向的方向，该一个或多个提升叶片在该回转窑中的安装角度为30°至60°。
9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤(2)中，将在步骤(1)中获得的该粉末状混合物加热到该粉末状混合物的温度为350℃至1000℃、优选地350℃至最大高于在步骤(1)中使用的该锂化合物的熔点250℃。
10.如权利要求4至9中任一项所述的方法，其中，将该粉末状混合物煅烧，同时将该炉芯管的表面温度设置为400℃至1000℃。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该包含氧(o)和至少一种元素(me)的前...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。