一种锂离子电池正极材料生产方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池正极材料生产方法，包括如下步骤：S1：锂盐配料；S2：将锂盐与纯水进行混合分散，得到锂盐混合料；S3：将磷酸与铁粉分别进行配料，并将配料后的磷酸与铁粉相互反应并制得磷铁化合物；S4：往磷铁化合物内加入双氧水、纯水、锂盐混合料进行混合研磨，得到混合浆料；S5：碳源配料；S6：往混合浆料内加入碳源进行混合研磨，得到成品浆料，本发明专利技术制备而成的成品浆料细度更小，可获得纳米级的浆料产品，能有效改善或提高正极材料磷酸铁锂的堆积密度，使其单体颗粒可达0.3～0.5微米的质量要求，质量及碳包覆性得到极大的提高,又能达到节能减排的生产目的，有利于向节能减排、低碳生产方式的转变，并且成本更低。并且成本更低。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池正极材料生产方法


[0001]本专利技术涉及一种电极，尤其涉及一种锂离子电池正极材料生产方法。

技术介绍

[0002]传统正极材料制备工艺采用成品锂源化合物、铁源化合物、磷铁化合物及碳源等其他添加剂按一定比例混合研磨后制备成正极材料，在混合研磨过程中由于各种化合物的特性不一样，导致在研磨后混合浆料的粒径呈多峰线性，容易导致电池容量密度低、续航里程低、易燃易爆等，即混合研磨后浆料的粒径出现大小不均匀的现象，电池产品质量难以提高。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的在于提供一种锂离子电池正极材料生产方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0004]本专利技术解决其技术问题的解决方案是：
[0005]一种锂离子电池正极材料生产方法，包括如下步骤：S1：锂盐配料；S2：将锂盐与纯水进行混合分散，得到锂盐混合料；S3：将磷酸与铁粉分别进行配料，并将配料后的磷酸与铁粉相互反应并制得磷铁化合物；S4：往磷铁化合物内加入双氧水、纯水、锂盐混合料进行混合研磨，得到混合浆料；S5：碳源配料；S6：往混合浆料内加入碳源进行混合研磨，得到成品浆料。
[0006]该技术方案至少具有如下的有益效果：直接选用锂盐实现制备锂盐混合料，而磷铁化合物则通过磷酸与铁粉相互反应制得，生产成本更低，而制得的磷铁化合物为浆料，不需要对铁源化合物、磷铁化合物的研磨、干燥、粉碎制备，直接可将锂盐混合料加入到磷铁化合物中，提高生产效率，最后加入碳源制备而成的成品浆料细度更小，可获得纳米级的浆料产品，能有效改善或提高正极材料磷酸铁锂的堆积密度，使其单体颗粒可达0.3～0.5微米的质量要求，质量及碳包覆性得到极大的提高,又能达到节能减排的生产目的，有利于向节能减排、低碳生产方式的转变。
[0007]作为上述技术方案的进一步改进，对所述S2中得到的锂盐混合料利用砂磨机进行多次研磨，得到粗磨料，再利用砂磨机对粗磨料进行多次研磨，得到精磨料，所述S4中加入的锂盐混合料为精磨料。先对锂盐混合料进行粗磨，然后再进行精磨，可提高对锂盐混合料的研磨质量，并且在S4中加入的锂盐混合料为经过研磨后的精磨料，可使得起始混合物的粒径更接近，避免粒径差异较大而导致的研磨效果较差的问题，提高研磨的效率与质量。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进，在所述S2中，粗磨料输送至研磨罐内，粗磨料在至少两个研磨罐内转移，每转移一次则经过砂磨机进行研磨一次，直至达到精磨要求，得到精磨料。粗磨料全部从一个研磨罐转移至另一个研磨罐的时候，经过砂磨机进行研磨一次，如此可保证浆料的粒径分布，提高研磨效率。
[0009]作为上述技术方案的进一步改进，粗磨料的粒径为0.7～1.5微米。在粗磨时将锂
盐混合料研磨至此粒径范围值内，可更好地配合精磨料的研磨时间，提高整个研磨效率。
[0010]作为上述技术方案的进一步改进，精磨料的粒径为300～500纳米。在精磨后将锂盐混合料研磨至此粒径范围值内，更好地提高与下一步工序中物料粒径的相近程度，从而提高研磨效率。
[0011]作为上述技术方案的进一步改进，在所述S3中，开启搅拌磨或砂磨机，磷酸通过流量计自动计量加入设置的需求量进入到搅拌磨或砂磨机，添加量误差为0.015％～0.01％；搅拌磨或砂磨机开启加热功能，加热磷酸，加热温度为80～95℃，加入铁粉进行反应生成磷酸铁，磷酸含量60～70％，铁粉30～40％，反应时间为4～6h，到达设定反应时间后，开启与搅拌磨或砂磨机连接的自循环泵进行浆料自循环，反应完成后得到磷铁化合物。如此可通过磷酸与铁粉直接制备得到浆料磷铁化合物，得到的浆料细度更细。
[0012]作为上述技术方案的进一步改进，搅拌磨内加入有多种直径不同的陶瓷研磨介质。在陶瓷研磨介质的撞击、剪切、摩擦下，铁与磷酸反应跟充分、更快，反应得到的浆料细度更细。
[0013]作为上述技术方案的进一步改进，在所述S4中，双氧水添加量为0.6～1.5％,纯水添加量为50～55％，锂盐混合料添加量为4～13.5％。在此配比下进行混合研磨，可得到质量优异的混合浆料。
[0014]作为上述技术方案的进一步改进，在所述S1中，对锂盐过筛后送入原料仓暂存，通过控制原料仓下落至计量仓内的物料量进行配料，将锂盐送入至原料仓时采用正压气力输送，输送气体源为干燥压缩空气或者氮气。对锂盐进行筛选后，先放入原料仓，根据使用量控制下落至计量仓内的重量，从而实现对锂盐的配料，而在对锂盐的移送采用正压气力输送，并且输送气体源为干燥压缩空气或者氮气，避免固体原料受潮导致输送管道堵塞。
[0015]作为上述技术方案的进一步改进，本专利技术还包括S7：将成品浆料通过进料泵打入电磁除铁器后进入成品罐或中转浆料罐，然后进行干燥。成品浆料输送至成品罐内进行暂存，再进行干燥，干燥后进行热固相反应更彻底通透，制备得到的正极材料振实密度显著提升。
具体实施方式
[0016]以下将结合实施例对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本专利技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本专利技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少连接辅件，来组成更优的连接结构。本专利技术创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
[0017]一种锂离子电池正极材料生产方法，包括如下步骤：S1：锂盐配料；S2：将锂盐与纯水进行混合分散，得到锂盐混合料；S3：将磷酸与铁粉分别进行配料，并将配料后的磷酸与铁粉相互反应并制得磷铁化合物；S4：往磷铁化合物内加入双氧水、纯水、锂盐混合料进行混合研磨，得到混合浆料；S5：碳源配料；S6：往混合浆料内加入碳源进行混合研磨，得到成品浆料。
[0018]由上述可知，直接选用锂盐实现制备锂盐混合料，而磷铁化合物则通过磷酸与铁粉相互反应制得，生产成本更低，而制得的磷铁化合物为浆料，不需要对铁源化合物、磷铁化合物的研磨、干燥、粉碎制备，直接可将锂盐混合料加入到磷铁化合物中，提高生产效率，最后加入碳源制备而成的成品浆料细度更小，可获得纳米级的浆料产品，能有效改善或提高正极材料磷酸铁锂的堆积密度，使其单体颗粒可达0.3～0.5微米的质量要求，质量及碳包覆性得到极大的提高,又能达到节能减排的生产目的，有利于向节能减排、低碳生产方式的转变。
[0019]在S1中，锂盐固体粉料通过投料站进行投料，粉料通过旋转阀控制下料量下料到破碎机进行粗破碎，如粉料不需要粗破碎，则通过筛选机进行筛选，过筛粉料进入中转仓，中转仓上有料位开关或者重量传感器进行控制全面工序的自动启停，中转仓物料落到压送罐将粉料输送到原料仓暂存，原料仓配置有重量传感器通过重量失重计量通过旋转阀控制下料量，设备的物料量自动落到计量仓，计量仓配置有重量传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极材料生产方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：锂盐配料；S2：将锂盐与纯水进行混合分散，得到锂盐混合料；S3：将磷酸与铁粉分别进行配料，并将配料后的磷酸与铁粉相互反应并制得磷铁化合物；S4：往磷铁化合物内加入双氧水、纯水、锂盐混合料进行混合研磨，得到混合浆料；S5：碳源配料；S6：往混合浆料内加入碳源进行混合研磨，得到成品浆料。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池正极材料生产方法，其特征在于：对所述S2中得到的锂盐混合料利用砂磨机进行多次研磨，得到粗磨料，再利用砂磨机对粗磨料进行多次研磨，得到精磨料，所述S4中加入的锂盐混合料为精磨料。3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池正极材料生产方法，其特征在于：在所述S2中，粗磨料输送至研磨罐内，粗磨料在至少两个研磨罐内转移，每转移一次则经过砂磨机进行研磨一次，直至达到精磨要求，得到精磨料。4.根据权利要求2所述的一种锂离子电池正极材料生产方法，其特征在于：粗磨料的粒径为0.7～1.5微米。5.根据权利要求2所述的一种锂离子电池正极材料生产方法，其特征在于：精磨料的粒径为300～500纳米。6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池正极材料生产方法，其特征在于：在所述S3...

【专利技术属性】
技术研发人员：林少鹏，雷立猛，谭育林，李江林，胡国荣，
申请(专利权)人：湖南金岭机床股份有限公司湖南派勒智能装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：