镍钴锰三元材料前驱体的分级处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种镍钴锰三元材料前驱体的分级处理工艺，所述镍钴锰三元材料前驱体的分级处理工艺包括：步骤S1：将盛放在合成釜中的镍钴锰三元材料前驱体浆料注入超重力分级装置中进行分级得到第一预定尺寸范围的颗粒和第二预定尺寸范围的颗粒；步骤S2：将步骤S1中获得的所述第一预定尺寸范围的颗粒返回至所述合成釜中，重复步骤S1至步骤S2。根据本发明专利技术的镍钴锰三元材料前驱体的分级处理工艺，通过将三元材料前驱体浆料注入超重力分级装置中，可以将不同粒径范围的镍钴锰三元材料前驱体进行分级，且易于操作。此外，还可以在合成浆料中将小颗粒分出，直接返回反应釜中，实现了反应的连续化，工艺流程简单，容易实现工业化。

Classification of precursor of nickel, cobalt and manganese three element material

The present invention discloses grading treatment process for nickel cobalt manganese material precursor three yuan, including the classification process of the nickel cobalt manganese material precursor three yuan: step S1: a synthesis reactor in the nickel cobalt manganese material precursor slurry into three yuan to grade in the first super gravity grading device a predetermined size range of particles and second predetermined size range of particles; step S2: step S1 obtained the first predetermined size range of particles back to the reactor, repeat steps S1 to step S2. According to the classification treatment process of the nickel cobalt manganese three precursor material, the three component precursor slurry is injected into the super gravity grading device, and the nickel cobalt manganese three material precursors with different particle sizes can be classified and easy to operate. In addition, the small particles can be separated from the synthetic slurry and returned directly to the reactor, thus achieving continuous reaction. The process is simple and easy to industrialize.

【技术实现步骤摘要】
镍钴锰三元材料前驱体的分级处理工艺
本专利技术涉及化工
，特别是涉及一种镍钴锰三元材料前驱体的分级处理工艺。
技术介绍
相关技术中，生产三元材料前驱体的方法存在一定的不足：有的将产生的小颗粒丢弃不再利用，造成浪费；有的需增加干燥筛分工序增加工艺流程复杂性；有的为避免小颗粒产生采用间断式反应釜，生产效率低。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种镍钴锰三元材料前驱体的分级处理工艺，所述镍钴锰三元材料前驱体的分级处理工艺易于操作，且处理效率提高。根据本专利技术实施例的镍钴锰三元材料前驱体的分级处理工艺，包括：步骤S1：将盛放在合成釜中的镍钴锰三元材料前驱体浆料注入超重力分级装置中进行分级得到第一预定尺寸范围的颗粒和第二预定尺寸范围的颗粒；步骤S2：将步骤S1中获得的所述第一预定尺寸范围的颗粒返回至所述合成釜中，重复步骤S1至步骤S2。根据本专利技术实施例的镍钴锰三元材料前驱体的分级处理工艺，通过将三元材料前驱体浆料注入超重力分级装置中，可以将不同粒径范围的镍钴锰三元材料前驱体进行分级，且易于操作。此外，还可以在合成浆料中将小颗粒分出，直接返回反应釜中，实现了反应的连续化，工艺流程简单，容易实现工业化。另外，根据本专利技术上述实施例的镍钴锰三元材料前驱体的分级处理工艺还具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的一些实施例，平均粒径在第一预定尺寸范围内的所述颗粒主要由所述超重力分级装置溢流排出，所述第一预定尺寸范围满足：平均粒径小于6μm。进一步地，平均粒径在第二预定尺寸范围内的所述颗粒附着在所述超重力分级装置的筒体内壁上，收集附着在所述超重力分级装置的筒体内壁上的颗粒并过滤洗涤干燥。进一步地，所述第二预定尺寸范围与所述第一预定尺寸范围部分重叠或错开。根据本专利技术的一些实施例，当所述第一预定尺寸范围的颗粒和所述第二预定尺寸范围的颗粒的平均粒径为6μm-10μm时，所述第一预定尺寸范围的颗粒无需返回。根据本专利技术的一些实施例，所述镍钴锰三元材料前驱体浆料通过泵输送至所述超重力分级装置中。根据本专利技术的一些实施例，所述超重力分级装置包括：固定支架；筒体，所述筒体设在所述固定支架上，所述筒体具有连通其内腔的料浆出口；转鼓，所述转鼓安装在所述筒体内；转鼓电机，所述转鼓电机设在所述筒体的外底部并与所述转鼓相连用于驱动所述转鼓旋转；进出料管道，所述进出料管道的下端适于伸入所述转鼓内；升降装置，所述升降装置设在所述筒体的外顶部并与所述进出料管道相连，所述升降装置连接有升降电机以驱动所述进出料管道上升和下降。进一步地，所述转鼓电机为变频电机。可选地，所述转鼓的转速为150rpm-400rpm。可选地，所述镍钴锰三元材料前驱体浆料在所述转鼓内处理的时间为30min-60min。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术实施例的镍钴锰三元材料前驱体的分级处理工艺的流程图；图2是根据本专利技术实施例的镍钴锰三元材料前驱体的粒径分布图；图3是根据本专利技术实施例的镍钴锰三元材料前驱体的显微镜照片；图4是根据本专利技术实施例的超重力分级装置的一个示意图。附图标记：超重力分级装置100，筒体1，料浆出口11，挡环12，转鼓2，转鼓电机3，进出料管道4，主管路41，支管路42，升降装置5，升降电机6，固定支架7。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。相关技术中，三元材料前驱体的主要制备方法为共沉淀法，即以碱溶液或碳酸盐溶液作为沉淀剂，使镍钴锰金属离子完全沉淀的方法。该法合成前驱体至少包含了四个步骤，分别是成核、生长、聚结、团聚过程。而成核和生长两个过程对三元正极材料前驱体颗粒的粒径及粒度分布、形貌结构等特征影响明显。要使析出的固体颗粒大小均匀，可使成核和生长两个过程分开，便于已产生的晶核同步长大，所以有必要在合成过程中将粒径较小的颗粒与较大颗粒分开，从而使较小颗粒再次生长。此外，颗粒粒径大小以及均一性会影响三元正极材料的振实密度和电化学性能等。然而，镍钴锰三元材料的方法存在一定的不足：例如，由于将颗粒取出后增加干燥筛分过程，工艺流程复杂且筛分颗粒的粒径小，对设备要求较高。也有的方法采用多级反应釜溢流，存在设备较多，且生产过程间断，每级反应釜生产一批原料时都需要重新启动，清空，操作复杂等问题。为此，本专利技术提供了一种采用超重力法对镍钴锰三元材料前驱体中粒径大小不一的颗粒进行连续化分级的方法。下面结合附图描述根据本专利技术实施例的镍钴锰三元材料前驱体的分级处理工艺。具体而言，如图1-图4所示，根据本专利技术实施例的镍钴锰三元材料前驱体的分级处理工艺，包括：步骤S1：将盛放在合成釜中的镍钴锰三元材料前驱体浆料注入超重力分级装置中进行分级得到第一预定尺寸范围的颗粒和第二预定尺寸范围的颗粒；步骤S2：将步骤S1中获得的第一预定尺寸范围的颗粒返回至所述合成釜中，重复步骤S1至步骤S2。通过超重力分级装置可以将不同粒径范围的镍钴锰三元材料前驱体进行分级，且易于操作。其中，前驱体，就是获得目标产物前的一种存在形式，大多是以有机-无机配合物或混合物固体存在，也有部分是以溶胶形式存在。合成釜是为在一定温度、一定压力条件下合成化学物质提供的反应器。由于共沉淀法生产三元材料前驱体的反应原理，导致小颗粒不可避免的产生，参照图2和图3。回收小颗粒重新加入反应釜生长，既可以减少浪费，又可以保证颗粒生长的均匀性。参照图2，镍钴锰三元材料前驱体材料中存在着大小不等的颗粒，需要对其进分级，其中，标号A处的曲线代表粒径(单位μm)，标号B处的曲线代表含量百分比。参照图3，显微镜图片看到颗粒的形貌，大小不等。根据本专利技术实施例的镍钴锰三元材料前驱体的分级处理工艺，通过将三元材料前驱体浆料注入超重力分级装置中，可以将不同粒径范围的镍钴锰三元材料前驱体进行分级，且易于操作。此外，还可以在合成浆料中将小颗粒分出，直接返回反应釜中，实现了反应的连续化，工艺流程简单，容易实现工业化。根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍钴锰三元材料前驱体的分级处理工艺，其特征在于，包括：步骤S1：将盛放在合成釜中的镍钴锰三元材料前驱体浆料注入超重力分级装置中进行分级得到第一预定尺寸范围的颗粒和第二预定尺寸范围的颗粒；步骤S2：将步骤S1中获得的所述第一预定尺寸范围的颗粒返回至所述合成釜中，重复步骤S1至步骤S2。

【技术特征摘要】
1.一种镍钴锰三元材料前驱体的分级处理工艺，其特征在于，包括：步骤S1：将盛放在合成釜中的镍钴锰三元材料前驱体浆料注入超重力分级装置中进行分级得到第一预定尺寸范围的颗粒和第二预定尺寸范围的颗粒；步骤S2：将步骤S1中获得的所述第一预定尺寸范围的颗粒返回至所述合成釜中，重复步骤S1至步骤S2。2.根据权利要求1所述的镍钴锰三元材料前驱体的分级处理工艺，其特征在于，平均粒径在第一预定尺寸范围内的所述颗粒主要由所述超重力分级装置溢流排出，所述第一预定尺寸范围满足：平均粒径小于6μm。3.根据权利要求2所述的镍钴锰三元材料前驱体的分级处理工艺，其特征在于，平均粒径在第二预定尺寸范围内的所述颗粒附着在所述超重力分级装置的筒体内壁上，收集附着在所述超重力分级装置的筒体内壁上的颗粒并过滤洗涤干燥。4.根据权利要求3所述的镍钴锰三元材料前驱体的分级处理工艺，其特征在于，所述第二预定尺寸范围与所述第一预定尺寸范围部分重叠或错开。5.根据权利要求1所述的镍钴锰三元材料前驱体的分级处理工艺，其特征在于，当所述第一预定尺寸范围的颗粒和所述第二预定尺寸范围的颗粒的平均粒径为6μm-10μm时，所述第一预定...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘苏宁，孙宁磊，王霄，秦丽娟，黄松宇，彭建华，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11