采用超重力烧结装置制备正极材料的方法、正极材料和锂离子电池制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种采用超重力烧结装置制备正极材料的方法、正极材料和锂离子电池。所述超重力烧结设备包括气氛炉和加热装置，加热装置用于对所述气氛炉进行加热，气氛炉上设置有物料进口，气氛炉内设置有离心旋转台，离心旋转台与驱动件连接，用于带动所述离心旋转台旋转；制备正极材料的方法包括：1)将正极材料前驱体和锂盐混合，得到混合料；2)加热使气氛炉的温度达到物料烧结温度，离心旋转台旋转，将混合料加入到所述离心旋转台上，保温后得到所述的正极材料。本发明专利技术的方法通过采用超重力烧结装置制备正极材料，消除了烧结过程中由于物料堆积导致的热涡流现象，减少了气体由于导流不畅而产生的气体喷料现象，提升了正极材料的性能。的性能。的性能。

【技术实现步骤摘要】
采用超重力烧结装置制备正极材料的方法、正极材料和锂离子电池


[0001]本专利技术涉及新能源
，涉及一种采用超重力烧结装置制备正极材料的方法、正极材料和锂离子电池。

技术介绍

[0002]近年来，动力电池市场的发展进入快车道，人们迫切需求一种低成本、高能量密度、高循环性能和高安全性的正极材料。目前，市面上正极材料LiCoO2和三元材料(NCM)均不能够同时满足以上条件，例如，三元材料中充放电过程中Ni
2+
和Li
+
的混排造成其首效和循环稳定性差，而且，在传统生产中匣钵和窑炉烧结法制备的正极材料存在着烧结出的材料粒度不均一的问题，并且在烧结过程中由于物料的密集性堆积会存在热涡流现象，导致在材料内部传热的过程中分布不均匀和气体导流不畅存在喷料现象，这导致生产的正极材料的材料性能不均一。
[0003]目前来说，解决的主要办法为采用较小的装钵量、提高生产温度和增加多温区的手段来解决，例如CN107665980A公开了一种电池三元材料的制备方法，通过将碳酸锂与前驱体搅拌混合后，快速进入第一温区保温分解；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用超重力烧结装置制备正极材料的方法，其特征在于，所述超重力烧结设备包括气氛炉和加热装置，所述加热装置用于对所述气氛炉进行加热，所述气氛炉上设置有物料进口，所述气氛炉内设置有离心旋转台，所述离心旋转台与驱动件连接，所述驱动件用于带动所述离心旋转台旋转；制备正极材料的方法包括以下步骤：(1)将正极材料前驱体和锂盐混合，得到混合料；(2)加热使气氛炉的温度达到物料烧结温度，离心旋转台旋转，将所述混合料通过所述物料进口加入到所述离心旋转台上，保温后得到所述的正极材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物料进口位于所述离心旋转台的上方；优选地，所述物料进口处设有电磁开关阀；优选地，所述驱动件为发动机；优选地，所述驱动件设置于所述气氛炉的外部，所述驱动件通过贯穿所述气氛炉的外壁的驱动轴与所述离心旋转台连接，所述驱动轴用于带动所述离心旋转台旋转；优选地，所述驱动轴外周套设有电磁阻尼件；优选地，超重力烧结装置还包括支撑台，所述驱动件放置于所述支撑台上，所述支撑台上设置有支撑柱，用于支撑所述气氛炉。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述正极材料前驱体包括Ni
x
Mn1‑
x
(OH)2，其中，0.2≤x≤0.95；优选地，步骤(1)所述锂盐包括Li2CO3和LiOH中的至少一种；优选地，步骤(1)所述混合的转速为2000r/min～4000r/min，所述混合时间为10min～20min。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述混合采用的原料中还包括掺杂剂，所述掺杂剂包括ZrO2、TiO2、Te2O3、TeO2、SbO2、Sb2O3、Y2O3、MgO、Bi2O3和Ta2O5中的至少一种；优选地，以步骤(2)制备得到的正极材料的质量为基准，所述掺杂剂中的掺杂元素的总掺杂量为150...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭丰，乔齐齐，李子郯，杨红新，施泽涛，王鹏飞，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：