碱性二次电池正极活性物质用的包覆氢氧化镍粉末及其制造方法_4

文档序号:8491925阅读:来源:国知局
86] 接着,在到溢流口的容量是化的反应槽中装满水之后,将反应槽放入恒温水槽 中,并调整至50°C而进行保温。并且,一边揽拌反应槽内,一边向反应槽内连续供给上述含 镶水溶液和工业用25质量%氨水,同时,采用抑控制器,并利用上述氨氧化钢溶液将反应 槽内的反应液的pH(25°C基准)控制为11. 8。
[0087] 继续进行揽拌操作直至反应槽内的反应液的抑、温度、锭离子浓度和浆液浓度达 到固定值,然后,从溢流口回收生成物。将得到的回收物进行水洗,W除去附着的阴离子等 杂质,得到了作为巧粒子的氨氧化镶粉末(Nia.g4C〇〇.wMga.w(OH)2)。
[00能](包覆工序)
[0089] 将所获得的氨氧化镶粉末分散于水中,获得了W氨氧化镶粒子的固体成分浓度计 为lOOOg/L的氨氧化镶浆液。另外,在水中溶解工业用硫酸钻^;:水合物4. 8kg之后,将总量 调整为1化而获得了硫酸钻水溶液。
[0090] 将所获得的氨氧化镶浆液移入实施包覆的反应槽之后,将反应槽放入恒温水槽 中,调整至50°C而进行保温。接着,一边揽拌反应槽内的氨氧化镶浆液,一边W80ml/分钟 的速度添加上述硫酸钻水溶液。另外,通过供给上述氨氧化钢水溶液,将抑调节至W25°C 基准计为10. 0。其中,如下控制反应槽内浆液的抑:一边通过抑电极测定抑,一边采用抑 控制器调整上述氨氧化钢水溶液的供给流量。此外,上述控制器的抑调节精度是±0. 1。 [OOW] 滴加全部硫酸钻水溶液之后,将W25°C为基准的抑调整为9. 5。而且,一边揽拌 浆液一边从反应槽的底部吹入4小时的空气,使析出在氨氧化镶粒子表面的氨氧化钻发生 氧化而形成哲基氧化钻。上述氧化反应中,反应槽内的浆液保持在50 + 0. 5 °C的温度。对反 应后的浆液进行固液分离而获得的哲基氧化钻包覆氨氧化镶粉末为52. 0kg。
[0092] (清洗工序W及干燥工序)
[0093] 重复S次将所获得的湿润状态的哲基氧化钻包覆氨氧化镶粉末分散于10化的水 中的水洗-过滤的再制浆(repulped)清洗之后,实施固液分离,使用设定为105°C的真空干 燥机进行15小时的干燥,由此获得了哲基氧化钻包覆氨氧化镶粉末。上述真空干燥中,通 过从大气环境中进行排气而使二氧化碳分压减压至10化,并干燥中保持了该脱碳酸大气环 境。
[0094] 在所获得的哲基氧化钻包覆氨氧化镶粉末lOg中加入水10ml并揽拌5分钟而 使其分散,W此制作悬浮液。该悬浮液中溶出的除了氧鐵离子、氨氧化物离子W及碳酸离 子W外的离子的总量为2. 3mmol/L。另外,钢离子和硫酸离子的溶出量分别为2.Ommol/L、 0.07mmol/L。此外,作为粒子凝集的指标,测定了悬浮液的浊度,结果为512度(高岭±)。
[0095] 另外,所获得的哲基氧化钻包覆氨氧化镶粉末中,钢含量为190质量ppm,硫酸基 含量为0. 32质量%,w及总碳含量为280质量ppm。将上述测定结果的一部分示于下述表 1中。
[0096] [实施例引
[0097] 除了在干燥工序中使用设定为105°C的固定式干燥机,并在二氧化碳分压5Pa的 脱碳酸大气环境中干燥15小时W外,与上述实施例1同样地操作,获得了哲基氧化钻包覆 氨氧化镶粉末。
[009引所获得的哲基氧化钻包覆氨氧化镶粉末中,其悬浮液的溶出离子的总量为 2. 2mmol/L。另外,钢离子和硫酸离子的溶出量分别为1. 9mmol/L、0. 08mmol/L。悬浮液的浊 度为499度(高岭± )。
[0099] 此外,所获得的哲基氧化钻包覆氨氧化镶粉末的总碳含量为20化pm。将上述测定 结果示于下述表1中。
[0100] [比较例1]
[0101] 除了在干燥工序中使用设定为105°c的固定式干燥机,并在二氧化碳分压20化的 脱碳酸大气环境中干燥15小时W外,与上述实施例1同样地操作,获得了哲基氧化钻包覆 氨氧化镶粉末。
[0102] 所获得的哲基氧化钻包覆氨氧化镶粉末中,其悬浮液的溶出离子的总量为 7. 9mmol/L。另外,钢离子和硫酸离子的溶出量分别为4. 7mmol/L、l. 8mmol/L。悬浮液的浊 度为144度(高岭±)。
[0103] 此外,所获得的哲基氧化钻包覆氨氧化镶粉末的总碳含量为1200ppm。将上述测定 结果示于下述表1中。
[0104] [比较例引
[0105] 除了在干燥工序中使用设定为80°C的固定式干燥机,并在未实施脱碳酸的大气环 境中干燥15小时W外,与上述实施例1同样地操作,获得了哲基氧化钻包覆氨氧化镶粉末。
[0106] 所获得的哲基氧化钻包覆氨氧化镶粉末中,其悬浮液的溶出离子的总量为 6. 8mmol/L。另外,钢离子和硫酸离子的溶出量分别为4. 3mmol/L、l.Immol/L。悬浮液的浊 度为217 (高岭±)。
[0107] 此外,所获得的哲基氧化钻包覆氨氧化镶粉末的总碳含量为llOOppm。将上述测定 结果示于下述表1中。
[010引[比较例引
[0109] 除了在干燥工序中使用设定为140°c的固定式干燥机,并在未实施脱碳酸的大气 环境中干燥15小时W外,与上述实施例1同样地操作,获得了哲基氧化钻包覆氨氧化镶粉 〇
[0110] 所获得的哲基氧化钻包覆氨氧化镶粉末中,其悬浮液的溶出离子的总量为 8. 6mmol/L。另外,钢离子和硫酸离子的溶出量分别为4. 5mmol/L、2. 4mmol/L。悬浮液的浊 度为150 (高岭±)。
[0111] 此外,所获得的哲基氧化钻包覆氨氧化镶粉末的总碳含量为1200ppm。将上述测定 结果示于下述表1中。
[0112] [表 1]
[011 引
【主权项】
1. 一种碱性二次电池正极活性物质用的包覆氢氧化镍粉末,由芯粒子和在该芯粒子表 面形成的包覆层构成,所述芯粒子由氢氧化镍构成,所述包覆层由钴化合物构成,其中, 对所述包覆氢氧化镍粉末IOg加入水IOml而制成悬浮液时,除了氧鑰离子、氢氧化物 离子以及碳酸离子以外的离子的总溶出量是6. 5mmol/L以下。
2. 如权利要求1所述的碱性二次电池正极活性物质用的包覆氢氧化镍粉末,其中,所 述悬浮液中的钠离子的溶出量是4. Ommol/L以下。
3. 如权利要求1或2所述的碱性二次电池正极活性物质用的包覆氢氧化镍粉末,其中, 钠含量是250质量ppm以下。
4. 如权利要求1~3中任一项所述的碱性二次电池正极活性物质用的包覆氢氧化镍粉 末,其中,所述悬浮液中的硫酸离子的溶出量是I. 5mmol/L以下。
5. 如权利要求1~4中任一项所述的碱性二次电池正极活性物质用的包覆氢氧化镍粉 末,其中,硫酸基含量是〇. 40质量%以下。
6. 如权利要求1~5中任一项所述的碱性二次电池正极活性物质用的包覆氢氧化镍粉 末,其中,总碳含量是1000质量ppm以下。
7. 如权利要求1~6中任一项所述的碱性二次电池正极活性物质用的包覆氢氧化镍粉 末,其中,对包覆氢氧化镍粉末Ig加入水IOml而制成悬浮液,并静止10分钟后,上清部的 由JIS K0101规定的浊度是300以上。
8. 如权利要求1~7中任一项所述的碱性二次电池正极活性物质用的包覆氢氧化镍粉 末,其中,所述钴化合物是氢氧化钴、羟基氧化钴或者它们的混合物。
9. 一种碱性二次电池正极活性物质用的包覆氢氧化镍粉末的制造方法,包括: 晶析工序,向含镍水溶液中供给碱性水溶液,使氢氧化镍粒子中和晶析而获得芯粒 子; 包覆工序,在芯粒子的表面形成由钴化合物构成的包覆层; 清洗工序,清洗所获得的包覆氢氧化镍粉末;以及 干燥工序,对清洗后的包覆氢氧化镍粉末进行干燥, 所述干燥工序中,在含碳气体分压为15Pa以下的脱碳酸环境中对包覆氢氧化镍粉末 进行干燥。
10. 如权利要求9所述的碱性二次电池正极活性物质用的包覆氢氧化镍粉末的制造方 法,其中,所述干燥工序中,在二氧化碳分压为IOPa以下的脱碳酸大气环境中进行干燥。
【专利摘要】本发明提供一种改善糊化时的分散性而抑制凝集且在制作碱性二次电池用正极时能够高密度地填充于三维金属多孔体的包覆氢氧化镍粉末。由钴化合物包覆层包覆氢氧化镍的粒子表面而成的包覆氢氧化镍粉末中,对包覆氢氧化镍粉末10g加入水10ml的悬浮液的除了氧鎓离子、氢氧化物离子以及碳酸离子以外的离子的总溶出量为6.5mmol/L以下。为此,在干燥工序中,在含碳气体分压为15Pa以下的脱碳酸环境中对经由晶析工序、包覆工序以及清洗工序而获得的包覆氢氧化镍粉末实施干燥。
【IPC分类】H01M4-52, H01M4-36
【公开号】CN104813523
【申请号】CN201380060352
【发明人】冈东寿明, 二瓶知伦, 笹冈英雄
【申请人】住友金属矿山株式会社
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2013年10月24日
【公告号】WO2014080720A1
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