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公開番号2025152714
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024054748
出願日2024-03-28
発明の名称リサイクル正極活物質の製造方法
出願人住友化学株式会社,国立大学法人京都大学
代理人個人,個人,個人
主分類C22B 7/00 20060101AFI20251002BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】加熱後の混合物から正極活物質以外の成分を効率よく除去する。
【解決手段】リサイクル正極活物質粉の製造方法は、(1)正極活物質粉及び炭素含有材料を含む正極合材に活性化処理剤を混合して混合物を得る工程、(2)混合物を加熱して加熱後の正極活物質粉を含む加熱後の混合物を得る工程、及び、(3)加熱後の混合物から加熱後の正極活物質粉以外の成分を除去する工程を含む。工程(3)は、(A1)加熱後の混合物又は一部除去混合物に対して、水を含む液体を接触させて、加熱後の正極活物質粉を含むスラリーS1を得るサブ工程、(A2)スラリーS1中で加熱後の正極活物質粉を湿式分級して、相対的に平均粒径の小さい加熱後の正極活物質粉を含むスラリーS2と、相対的に平均粒径の大きい加熱後の正極活物質粉を含むスラリーS3とを得るサブ工程、及び、(A3)スラリーS3を固液分離するサブ工程、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
（１）正極活物質粉、及び、炭素含有材料を含む正極合材に、１種または２種以上のアルカリ金属化合物を含有する活性化処理剤を混合して混合物を得る工程、
（２）前記混合物を加熱して、加熱後の正極活物質粉を含む加熱後の混合物を得る工程、及び、
（３）前記加熱後の混合物から前記加熱後の正極活物質粉以外の成分を除去する工程、を含む、リサイクル正極活物質粉の製造方法であって、
工程（３）は、
（Ａ１）前記加熱後の混合物、又は、前記加熱後の混合物から前記加熱後の正極活物質粉以外の成分が一部除去された一部除去混合物に対して、水を含む液体を接触させて、前記加熱後の正極活物質粉を含むスラリーＳ１を得るサブ工程、
（Ａ２）前記スラリーＳ１中で前記加熱後の正極活物質粉を湿式分級して、相対的に平均粒径の小さい前記加熱後の正極活物質粉を含むスラリーＳ２と、相対的に平均粒径の大きい前記加熱後の正極活物質粉を含むスラリーＳ３とを得るサブ工程、及び、
（Ａ３）前記スラリーＳ３を固液分離するサブ工程、を有する、方法。
続きを表示（約 280 文字）【請求項２】
サブ工程（Ａ１）は、前記加熱後の混合物に対して、水を含む液体を接触させて、前記加熱後の正極活物質粉を含むスラリーＳ１を得るサブ工程である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
サブ工程（Ａ１）は、前記加熱後の混合物から前記加熱後の正極活物質粉以外の成分が一部除去された一部除去混合物に対して、水を含む液体を接触させて、前記加熱後の正極活物質粉を含むスラリーＳ１を得るサブ工程である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
サブ工程（Ａ２）の湿式分級を、湿式篩又は湿式サイクロンで行う、請求項１又は２に記載の方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、リサイクル正極活物質の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
電池の正極活物質にはコバルト、ニッケル、マンガン、リチウムなどの希少金属成分が含有されており、特に非水電解質二次電池の正極活物質には、上記の希少金属成分を主成分とする化合物が利用されている。希少金属成分の資源を保全するために、二次電池の電池廃材から、希少金属成分を再生産する方法が求められている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、正極合材とアルカリ金属化合物を含有する活性化処理剤とを混合し、混合物を加熱してバインダーを分解して加熱後の混合物を得、加熱後の混合物に水を添加してスラリー化した後に固液分離することにより正極活物質を回収する方法が開示されている。この方法では、有機溶剤を使用せずに、電池廃材から正極活物質を直接回収する点でコスト的に優れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１２－１８６１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１においては、加熱後の混合物から正極活物質以外の成分を効率よく除去する点でなお改善の余地があった。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、加熱後の混合物から正極活物質以外の成分を効率よく除去することのできるリサイクル正極活物質の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［１］（１）正極活物質粉、及び、炭素含有材料を含む正極合材に、１種または２種以上のアルカリ金属化合物を含有する活性化処理剤を混合して混合物を得る工程、
（２）前記混合物を加熱して、加熱後の正極活物質粉を含む加熱後の混合物を得る工程、及び、
（３）前記加熱後の混合物から前記加熱後の正極活物質粉以外の成分を除去する工程、を含む、リサイクル正極活物質粉の製造方法であって、
工程（３）は、
（Ａ１）前記加熱後の混合物、又は、前記加熱後の混合物から前記加熱後の正極活物質粉以外の成分が一部除去された一部除去混合物に対して、水を含む液体を接触させて、前記加熱後の正極活物質粉を含むスラリーＳ１を得るサブ工程、
（Ａ２）前記スラリーＳ１中で前記加熱後の正極活物質粉を湿式分級して、相対的に平均粒径の小さい前記加熱後の正極活物質粉を含むスラリーＳ２と、相対的に平均粒径の大きい前記加熱後の正極活物質粉を含むスラリーＳ３とを得るサブ工程、及び、
（Ａ３）前記スラリーＳ３を固液分離するサブ工程、を有する、方法。
【０００８】
［２］サブ工程（Ａ１）は、前記加熱後の混合物に対して、水を含む液体を接触させて、前記加熱後の正極活物質粉を含むスラリーＳ１を得るサブ工程である、［１］に記載の方法。
【０００９】
［３］サブ工程（Ａ１）は、前記加熱後の混合物から前記加熱後の正極活物質粉以外の成分が一部除去された一部除去混合物に対して、水を含む液体を接触させて、前記加熱後の正極活物質粉を含むスラリーＳ１を得るサブ工程である、［１］に記載の方法。
【００１０】
［４］サブ工程（Ａ２）の湿式分級を、湿式篩又は湿式サイクロンで行う、［１］又は［２］に記載の方法。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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