循环寿命高于3000次镍钴锰酸锂三元正极材料的工业化生产方法_2

文档序号:9827382阅读:来源:国知局
为4:1?2:1;
[0029]2)将步骤I制备的混合物装入匣钵进入辊道窑中,以一定速率升温一定温度,并且保温一定时间,物料进入降温区后通过风冷、水冷降温,降温速率为2.0?5.(TC/min,精确控制进气量为10.0?50.0m3/h,排气量1000?3500m3/h;出炉后,经过粗粉碎,细粉碎得到D50在11.0?14.0ym的LiNixCoyMm-x—y02,0.45 < x < 0.55,0.15 < y < 0.25。
[0030]所述步骤I的锂源为氢氧化锂、碳酸锂中的一种或为氢氧化锂、碳酸锂的混合物;
[0031]所述步骤I的一定配比(Li/Me)为摩尔比:1.02?1.05。
[0032]所述步骤2所涉及的一定温度为830?950°C。
[0033]所述步骤2所涉及的一定温度为优选860?920°C。
[0034]所述步骤2所涉及的升温速率为0.5?5.0°C/min,优选1.0?3.0°C/min。
[0035]所述步骤2所涉及的保温时间为4?24h,优选10?16h。
[0036]将制备的镍钴锰酸锂动力三元正极材料制作成模拟电池测试电性能,模拟电池中的电极组分重量比例为活性物质:导电剂(乙炔黑):粘结剂(PVDF)=SO: 12:8;负极采用锂片;隔膜采用Celgard#5550型号;电解液为lmol/L的LiPF6溶液,溶剂为体积比1:1的EC(碳酸乙烯酯):DEC(碳酸二甲酯),2.7?4.3V充放电。
[0037]实施例1:
[0038]I)将D50在10.0?12.Ομπι的镍钴锰氢氧化物前驱体,精确称量,总计约2吨,加入高效混合机,同时按Li/Me = 1.04,精确称量约0.8吨碳酸锂加入高效混合机混合均匀;
[0039]2)将步骤I制备的混合物装入匣钵以一定的速度进入辊道窑中,以1.5°C/min—定速率升温到880°C,并且保温15h,物料进入降温区后通过风冷、水冷降温,降温速率为2.0?5.00C/min,精确控制进气量为1.0?50.0m3/h,排气量1000?3500m3/h ;出炉后,经过粗粉碎,细粉碎得到D50在 11.0?14.0ym 的 LiNixCoyMm-x—y02,0.45 < x < 0.55,0.15 < y < 0.250
[0040] 实施例2:
[0041 ] I)将D50在10.0?12.Ομπι的镍钴锰氢氧化物前驱体,精确称量,总计约2吨,加入高效混合机,同时按Li/Me = 1.02,精确称量约0.95吨氢氧化锂加入高效混合机混合均匀;
[0042]2)将步骤I制备的混合物装入匣钵以一定的速度进入辊道窑中,以3°C/min—定速率升温到900°C,并且保温10h,物料进入降温区后通过风冷、水冷降温,降温速率为2.0?5.00C/min,精确控制进气量为1.0?50.0m3/h,排气量1000?3500m3/h ;出炉后,经过粗粉碎,细粉碎得到D50在 11.0?14.0ym 的 LiNixCoyMm-x—y02,0.45 < x < 0.55,0.15 < y < 0.250
[0043]实施例3
[0044]I)将D50在10.0?12.Ομπι的镍钴锰氢氧化物前驱体,精确称量,总计约2吨,加入高效混合机,同时按Li/Me = 1.05,精确称量约0.8吨碳酸锂,加入该高效混合机,混合均匀;
[0045]2)将步骤I制备的混合物装入匣钵以一定的速度进入辊道窑中,以1.0°C/min—定速率升温到920°C,并且保温15h,物料进入降温区后通过风冷、水冷降温,降温速率为2.0?5.00C/min,精确控制进气量为1.0?50.0m3/h,排气量1000?3500m3/h ;出炉后,经过粗粉碎,细粉碎得到D50在 11.0?14.0ym 的 LiNixCoyMm-x—y02,0.45 < x < 0.55,0.15 < y < 0.25o
[0046]可以理解的是,以上关于本发明的具体描述,仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换,以达到相同的技术效果;只要满足使用需要,都在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种循环寿命高于3000次镍钴锰酸锂三元正极材料的工业化生产方法,包括以下步骤: 1)将D50在10.0?12.0ym的镍钴锰氢氧化物前驱体,精确称量,总计约A吨,加入高效混合机,同时按一定配比(Li/Me),精确称量,B吨锂源,加入该高效混合机,混合均匀,所述Α:Β重量比为4:1?2:1; 2)将步骤I制备的混合物装入匣钵进入辊道窑中,以一定速率升温一定温度,并且保温一定时间,物料进入降温区后通过风冷、水冷降温,降温速率为2.0?5.(TC/min,精确控制进气量为10.0?50.01113/11,排气量1000?35001113/11;出炉后,经过粗粉碎,细粉碎得到050在11.0?14.0ym的LiNixCoyMm-x-y02,0.45 < x < 0.55,0.15 < y < 0.25。2.根据权利I所要求的循环寿命高于3000次镍钴锰酸锂三元正极材料的工业化生产方法,其特征在于:所述步骤I的锂源为氢氧化锂、碳酸锂中的一种或为氢氧化锂、碳酸锂的混合物。3.根据权利I所要求的循环寿命高于3000次镍钴锰酸锂三元正极材料的工业化生产方法,其特征在于:所述步骤I的一定配比(Li/Me)为摩尔比:1.02?1.05。4.根据权利I所要求的循环寿命高于3000次镍钴锰酸锂三元正极材料的工业化生产方法,其特征在于:所述步骤2所涉及的一定温度为830?950°C。5.根据权利I所要求的循环寿命高于3000次镍钴锰酸锂三元正极材料的工业化生产方法,其特征在于:所述步骤2所涉及的一定温度为优选860?920°C。6.根据权利I所要求的循环寿命高于3000次镍钴锰酸锂三元正极材料的工业化生产方法,其特征在于:所述步骤2所涉及的升温速率为0.5?5.0°C/min,优选1.0?3.0°C/min。7.根据权利I所要求的循环寿命高于3000次镍钴锰酸锂三元正极材料的工业化生产方法,其特征在于:所述步骤2所涉及的保温时间为4?24h,优选10?16h。
【专利摘要】本发明涉及一种锂离子电池正极材料生产技术,具体为一种循环寿命高于3000次镍钴锰酸锂三元正极材料的工业化生产方法,包括以下步骤:1)将D50在10.0~12.0μm的镍钴锰氢氧化物前驱体,精确称量,总计约A吨,加入高效混合机,同时按一定配比(Li/Me),精确称量,B吨锂源,加入高效混合机,混合均匀,所述A:B重量比为4:1~2:1;2)将步骤1制备的混合物装入匣钵进入辊道窑,以一定速率升温一定温度,保温一定时间,物料进入降温区后通过风冷、水冷降温,降温速率为2.0~5.0℃/min,精确控制进气量为10.0~50.0m3/h,排气量1000~3500m3/h;出炉后,经过粗粉碎,细粉碎得到D50在11.0~14.0μm的LiNixCoyMn1-x-yO2,0.45≤x≤0.55,0.15≤y≤0.25;该方法可减少循环过程电荷迁移阻抗增加,提高材料的循环性能,2000周容量保持率达90%以上。
【IPC分类】H01M4/36, H01M10/0525, H01M4/505, H01M4/525
【公开号】CN105591096
【申请号】CN201610122142
【发明人】李军秀, 张文艳, 丁卫丰, 周蒙, 闫国真, 栗志涛, 杨文安
【申请人】无锡凯力克能源材料有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2016年3月3日
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