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公開番号2025071140
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2025023572,2021563438
出願日2025-02-17,2020-12-01
発明の名称ローラーハースキルン
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類F27B 9/00 20060101AFI20250424BHJP(炉,キルン,窯;レトルト)
要約【課題】生産性のよい正極活物質の作製方法を提供する。または生産性よく正極活物質を作製することのできる製造装置を提供する。
【解決手段】リチウムと、遷移金属と、酸素およびフッ素を有する正極活物質の作製方法であって、被処理物の加熱中に固着抑制工程を有する、正極活物質の作製方法。固着抑制工程としては、加熱中に炉を回転させることによる攪拌、加熱中に被処理物の入った容器を振動させることによる攪拌、複数の加熱工程の間に行われる解砕、等がある。これらの作製方法を用いることで、表層部の添加物の分布を良好な正極活物質を作製することができる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
容器に入った被処理物を連続的に処理するローラーハースキルンであって、
前記ローラーハースキルンは、トンネル状のキルン本体と、複数のローラーと、第１の加熱手段と、第２の加熱手段と、固着抑制手段と、を有し、
前記複数のローラーは、前記容器を搬送する機能を有し、
前記キルン本体は、前記複数のローラーの搬送方向に沿って、上流部分と、下流部分と、を有し、
前記第１の加熱手段は、前記上流部分を８００℃以上１１００℃以下に加熱する機能を有し、
前記第２の加熱手段は、前記下流部分を５００℃以上１１３０℃以下に加熱する機能を有し、
前記固着抑制手段は、前記容器を振動させる機能を有する、ローラーハースキルン。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一様態は、物、方法、又は、製造方法に関する。または、本発明は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、又は、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。本発明の一態様は、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、照明装置、電子機器またはそれらの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【０００２】
なお、本明細書中において電子機器とは、蓄電装置を有する装置全般を指し、蓄電装置を有する電気光学装置、蓄電装置を有する情報端末装置などは全て電子機器である。
【背景技術】
【０００３】
近年、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタ、空気電池、全固体電池等、種々の蓄電装置の開発が盛んに行われている。特に高出力、高容量であるリチウムイオン二次電池は半導体産業の発展と併せて急速にその需要が拡大し、充電可能なエネルギーの供給源として現代の情報化社会に不可欠なものとなっている。
【０００４】
需要の拡大に伴い、リチウムイオン電池およびその材料の生産性の向上が求められている。その一環としてリチウムイオン電池の材料の一つである正極活物質を効率よく作製する方法の開発が進められている。例えば特許文献１には、連続処理が可能なロータリーキルンを用いた正極活物質の作製方法が開示されている。
【０００５】
また、正極活物質の結晶構造に関する研究も行われている（非特許文献１乃至非特許文献３）。
【０００６】
Ｘ線回折（ＸＲＤ）は、正極活物質の結晶構造の解析に用いられる手法の一つである。非特許文献４に紹介されているＩＣＳＤ（ＩｎｏｒｇａｎｉｃＣｒｙｓｔａｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅＤａｔａｂａｓｅ）を用いることにより、ＸＲＤデータの解析を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
国際公開第ＷＯ２０１２／０９８７２４号パンフレット
【非特許文献】
【０００８】
ＴｏｙｏｋｉＯｋｕｍｕｒａｅｔａｌ，”ＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｏｆｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄＸ－ｒａｙａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｎｅａｒ－ｅｄｇｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎＯ３－ａｎｄＯ２－ｌｉｔｈｉｕｍｃｏｂａｌｔｏｘｉｄｅｓｆｒｏｍｆｉｒｓｔ－ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ”，ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１２，２２，ｐ．１７３４０－１７３４８
Ｍｏｔｏｈａｓｈｉ，Ｔ．ｅｔａｌ，”ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｐｈａｓｅｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｌａｙｅｒｅｄｃｏｂａｌｔｏｘｉｄｅｓｙｓｔｅｍＬｉｘＣｏＯ２（０．０≦ｘ≦１．０） ”，ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｖｉｅｗＢ，８０（１６），２００９，１６５１１４
ＺｈａｏｈｕｉＣｈｅｎｅｔａｌ， “ＳｔａｇｉｎｇＰｈａｓｅＴｒａｎｓｉｔｉｏｎｓｉｎＬｉｘＣｏＯ２”，ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｈｅＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２００２，１４９（１２）Ａ１６０４－Ａ１６０９
Ｂｅｌｓｋｙ，Ａ．ｅｔａｌ．，“ＮｅｗｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｉｎｔｈｅＩｎｏｒｇａｎｉｃＣｒｙｓｔａｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅＤａｔａｂａｓｅ（ＩＣＳＤ）：ａｃｃｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙｉｎｓｕｐｐｏｒｔｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｓｉｇｎ”，ＡｃｔａＣｒｙｓｔ．，２００２，Ｂ５８３６４－３６９．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
正極活物質はリチウムイオン二次電池の中でもコストの高い材料であり、生産性向上の効果が高い。同時に高性能化（たとえば高容量化、サイクル特性の改善、信頼性または安全性の向上）の要求も高い。
【００１０】
そこで本発明の一態様は、生産性のよい正極活物質の作製方法を提供することを課題の一とする。または、生産性よく正極活物質を作製することのできる製造装置を提供することを課題の一とする。または、充放電を繰り返しても結晶構造が崩れにくい正極活物質の作製方法を提供することを課題の一とする。または、充放電サイクル特性に優れた正極活物質の作製方法を提供することを課題の一とする。または、充放電容量が大きい正極活物質の作製方法を提供することを課題の一とする。または、信頼性または安全性の高い二次電池を提供することを課題の一とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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