本发明涉及一种锂离子电池用正极材料的制备方法,具体涉及一种用于锂离子正极材料制备的烧结工艺。
背景技术:
目前,锂离子电池正极材料(钴酸锂、三元材料、锰酸锂、磷酸铁锂等)主流的规模化制备方法为高温固相(烧结)法,主要设备采用隧道式窑炉(推板窑炉和辊道窑炉)和破碎设备(鄂破、对辊、气流磨等),主要工艺流程为物料装填在匣锅中,推送至隧道窑中进行烧结,烧结块料经颚式破碎机、对辊、精磨(气流磨、机械磨等)三级破碎后出烧结成品。采用此种设备与工艺来制备材料,烧结温度曲线平滑,内部温度分布均一,产品批次品质稳定,均一性优秀。但是此工艺也有缺点,主要包括:①窑炉加热方式为电加热,能源转换利用率低,能耗大。②窑炉为开放式结构,热污染严重。③匣锅式装填物料,跑冒滴漏较严重,匣锅寿命短,需定期更换。④窑炉长度一般不超过50米,限制了窑炉的进料数量,导致烧结速度慢、能耗高。⑤高温下长距离物料输运,易出现炉内物料卡住的异常。⑥物料为静态烧结,半成品结块,需要配备鄂破、对辊、气流磨等三级破碎设备。
技术实现要素:
本发明转变烧结方式,采用反应颗粒物料+高温气流热源流化动态烧结的方式,开发出了一种用于锂离子正极材料制备的烧结工艺。
本发明是这样来实现的,一种用于锂离子正极材料制备的烧结工艺,其特征在于采用以下方法和步骤来进行物料烧结处理:
(1)将混合均匀的待反应物料整批次装填至反应仓中,准备好物料反应及流化用高温清洁热风气源;
(2)热风通入反应仓开始加热并流化待反应物料,整个过程分成四步加热流化烧结处理,第一步低温低速流化烧结,第二步高温低速流化烧结,第三步高温高速流化烧结,第四步低温高速流化烧结,高速流化阶段将细粉分离收集;
(3)抽取样品监测物料粒度分布,粒度符合要求的物料出料备用,不合格的继续流化破碎直至粒度符合要求。
其中,所述物料反应及流化用高温清洁热风气源为空气、n2及惰性气体中的一种或几种。
其中,所述的第一步低温低速流化烧结,热风温度为200~650℃,风速为0.5~150m/s,烧结流化时间为1.5~3h。
其中,所述的第二步高温低速流化烧结,热风温度为650~900℃,风速为150~300m/s,烧结流化时间为1.5~3h。
其中,所述的第三步高温高速流化烧结,热风温度为900~1200℃,风速为300~400m/s,烧结流化时间为3~5h。
声明:
“用于锂离子电池正极材料制备的烧结工艺的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)