(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウム含有マンガン複合酸化物の粉末中のＦｅ粉およびＳＵＳ粉を含む磁性金属粉を除去する磁性金属粉除去方法であって、２００゜Ｃ以上６００゜Ｃ以下の高温状態で前記磁性金属粉を磁選機の磁力により捕捉し前記粉末中から除去することを特徴とする磁性金属粉除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁性金属粉除去方法に係り、特に、リチウム含有マンガン複合酸化物の粉末中の磁性金属粉を除去する磁性金属粉除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、非水電解質二次電池を用いた電源システムの研究、開発が盛んに行われている。電源システムには、例えば電気自動車（ＥＶ）、二次電池と組み合わせたハイブリット車（ＨＥＶ）用電源システムやロードレベリングシステム等がある。また、非水電解質二次電池の正極では、リチウムと豊富で低コストなマンガンとを含むマンガン酸リチウム等のリチウム含有マンガン複合酸化物が用いられている。
【０００３】
ＥＶやＨＥＶ用電源システムに非水電解質二次電池を使用するときには、非水電解質二次電池が直列に数個から１００個程度つないで使用される。電源システムに容量不足や放置中の電圧低下の大きい単電池が一つでも入ると、最も低い性能の電池に電源システム全体の性能が支配され、電源システム全体が使用できなくなる可能性があるので、電圧低下の大きい電圧不良品を選別、除去している。電圧不良品を選別するために、電池を充電した後放置して、電圧低下の大きい電池を不良品としている。
【０００４】
しかし、放置して選別するだけでは、長時間の放置が必要なため歩留まりが悪く、放置時間が短いと信頼性も低下する。本発明者らは、電圧低下を起こす原因を鋭意調査した結果、リチウム含有マンガン複合酸化物の粉末中に金属粉が混入しており、金属粉がセパレータを貫通したり、金属粉が溶解した金属イオンが、デンドライト状に負極に析出、成長し微小短絡を起こすことが判明した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、リチウム含有マンガン複合酸化物の粉末中に混在する磁性金属粉の除去を行なうために、一般的に磁力を利用する方法で捕捉しようとしたが、リチウム含有マンガン複合酸化物は僅かであるが磁化率があり、磁力で捕捉される。そのため、この粉末中の磁性金属粉を磁力を利用して除去するとき、リチウム含有マンガン複合酸化物も付着して磁性金属粉との分離が困難であった。
【０００６】
本発明は、上記事案に鑑み、効率よくかつ確実にリチウム含有マンガン複合酸化物の粉末中から磁性金属粉を除去する磁性金属粉除去方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、リチウム含有マンガン複合酸化物の粉末中のＦｅ粉およびＳＵＳ粉を含む磁性金属粉を除去する磁性金属粉除去方法であって、２００゜Ｃ以上６００゜Ｃ以下の高温状態で前記磁性金属粉を磁選機の磁力により捕捉し前記粉末中から除去することを特徴とする。
【０００８】
本発明では、リチウム含有マンガン複合酸化物の粉末中のＦｅ粉およびＳＵＳ粉を含む磁性金属粉を磁力により除去するときに、リチウム含有マンガン複合酸化物の磁化率は、温度が約２００゜Ｃ以上で低下し、磁性金属粉の磁化率は、温度が約６００゜Ｃ以上で低下するので、２００゜Ｃ以上６００゜Ｃ以下の高温状態とすることにより、リチウム含有マンガン複合酸化物の磁化率が低下し、効率よくかつ確実に磁性金属粉を磁選機の磁力により捕捉しリチウム含有マンガン複合酸化物の粉末中から磁性金属粉のみを除去することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をリチウム含有マンガン複合酸化物の粉末中の磁性金属粉除去に適用した実施の形態について説明する。
【００１１】
本実施形態では、リチウム含有マンガン複合酸化物としてのマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）の粉末中の磁性金属粉を高温状態で磁力により除去する。マンガン酸リチウムの粉末に磁力を作用させるために磁選機を用いた。磁選機には、磁束密度が１テスラ（１００００ガウス）の磁石棒が取り付けられており、マンガン酸リチウムの粉末を収容し、通過させることが可能である。温度が約２００゜Ｃ以上６００゜Ｃ以下の高温状態で、磁選機にマンガン酸リチウムの粉末を所定時間収容した。その後、マンガン酸リチウムの粉末を通過させて、磁石棒にマンガン酸リチウムの粉末中の磁性金属粉を捕捉させて、マンガン酸リチウムの粉末から磁性金属粉を除去した。
【００１２】
【実施例】
次に、本実施形態に従って行った実施例の磁性金属粉除去方法について説明する。なお、比較のために行った比較例の磁性金属粉除去方法についても併記する。
【００１３】
（実施例１）
下表１に示すように、実施例１では、１ｋｇのマンガン酸リチウムの粉末に５０ｍｇのＦｅ粉を、１ｋｇのマンガン酸リチウムの粉末に５０ｍｇのＳＵＳ３０４粉をそれぞれ添加し、よく攪拌して、粉末Ａ及び粉末Ｂを得た。２００゜Ｃの温度中で磁選機にそれぞれ粉末Ａ及び粉末Ｂを所定時間収容した後、通過させた。
【００１４】
【表１】
0004281267.tif 000002
【００１５】
（実施例２〜５）
表１に示すように、実施例２では、磁選機にそれぞれ粉末Ａ及び粉末Ｂを収容した後通過させるときの温度を３００゜Ｃとした以外は実施例１と同様に実施した。実施例３では、粉末Ａ及び粉末Ｂを収容した後通過させるときの温度を４００゜Ｃとした以外は実施例１と同様に実施した。実施例４では、粉末Ａ及び粉末Ｂを収容した後通過させるときの温度を５００゜Ｃとした以外は実施例１と同様に実施した。実施例５では、粉末Ａ及び粉末Ｂを収容した後通過させるときの温度を６００゜Ｃとした以外は実施例１と同様に実施した。
【００１６】
（比較例１〜４）
表１に示すように、比較例１では、粉末Ａ及び粉末Ｂを収容した後通過させるときの温度を２５゜Ｃとした以外は実施例１と同様に実施した。比較例２では、粉末Ａ及び粉末Ｂを収容した後通過させるときの温度を１００゜Ｃとした以外は実施例１と同様に実施した。比較例３では、粉末Ａ及び粉末Ｂを収容した後通過させるときの温度を７００゜Ｃとした以外は実施例１と同様に実施した。比較例４では、粉末Ａ及び粉末Ｂを収容した後通過させるときの温度を８００゜Ｃとした以外は実施例１と同様に実施した。
【００１７】
＜評価＞
次に、以上のようにして行った実施例及び比較例について、磁選機の磁石棒で捕捉した磁性金属粉（Ｆｅ粉及びＳＵＳ３０４粉）の重量を測定し、マンガン酸リチウムの粉末に添加した磁性金属粉の重量に対する磁選機の磁石棒に捕捉した磁性金属粉の重量の百分率（以下、磁性金属粉の捕捉率という。）を算出した。磁性金属粉をセロハンテープ等の粘着テープで採取した後、磁性金属粉の付着した粘着テープの重量を測定し、この測定値から磁性金属粉の付着前の粘着テープの重量を差し引いて捕捉した磁性金属粉の重量を求めた。磁性金属粉の捕捉率を下記式（１）で求めた。下表２に式（１）により計算した結果を示す。
【００１８】
【数１】
0004281267.tif 000003
【００１９】
【表２】
0004281267.tif 000004
【００２０】
表２に示すように、Ｆｅ粉、ＳＵＳ３０４粉とも、２００゜Ｃ〜６００゜Ｃの間で捕捉率が改善されている。これは、マンガン酸リチウムの磁化率は約２００゜Ｃ〜３００゜Ｃ以上で低下するが、Ｆｅ等の金属粉は約６００゜Ｃ以上にならないと急激な磁化率の低下が起きないためと考えられる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、リチウム含有マンガン複合酸化物の粉末中のＦｅ粉およびＳＵＳ粉を含む磁性金属粉を磁力により除去するときに、リチウム含有マンガン複合酸化物の磁化率は、温度が約２００゜Ｃ以上で低下し、磁性金属粉の磁化率は、温度が約６００゜Ｃ以上で低下するので、２００゜Ｃ以上６００゜Ｃ以下の高温状態とすることにより、リチウム含有マンガン複合酸化物の磁化率が低下し、効率よくかつ確実に磁性金属粉を磁選機の磁力により捕捉しリチウム含有マンガン複合酸化物の粉末中から磁性金属粉のみを除去することができる、という効果を得ることができる。