[发明专利]充电宝用锂聚合物电池的掺锰的锂钴氧化物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂聚合物电池技术领域，即涉及一种充电宝用锂聚合物电池用掺锰的锂钴氧化物的制备方法。

背景技术

随着科技的发展，越来越多的电子产品需要移动快速充电电源，以满足人们随时随地需要给电子产品供电的需求；同时人们也越来越重视清洁能源及储能材料的新技术新工艺的开发。而目前大多数的移动快速充电电源采用的都是锂聚合物电池，主要是因其具有高比能量、高安全性、可再生等良好特性，引起了人们的极大关注。

目前制备锂聚合物电池的正电极的前驱体大多是按照制备的化学机理有化学沉淀法、电化学法、氧化还原法、复分解反应及这几种机理的综合等，主反应过程的搅拌方式有气体鼓泡法、推进搅拌法、外力阻尼法等一种或者几种兼具，制备过程的助剂有氨基化合物、铵盐等一种或者多种同时兼用，根据相关资料显示，这些技术在锂聚合物电池正极材料前驱体掺锰的锂钴氧化物制备方法的应用中存在如下问题：（1）制得的材料因过渡金属钴离子与锂离子的错位和锰氧化物在充放电过程中，晶体结构不稳定，晶格容易变形，以至其他的原子、电子、离子嵌脱困难或者不均匀，抗过充放电性能差，材料的电化学性能不稳定，使用寿命短，安全性差；（2）制备过程产生对环境有害的氨（NH₃）、氨氮化合物（NH⁺）等；（3）生产成本大且能耗高。

因此，现在需要开发一种清洁生产、操作简便的制备锂聚合物电池用掺锰的锂钴氧化物的制备方法及制备的产品。

发明内容

本发明的目的在于，提供了一种自动化程度高、生产清洁、操作简便可控且自动化程度高的充电宝用锂聚合物电池的掺锰的锂钴氧化物的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：该锂聚合物电池的掺锰的锂钴氧化物的制备方法，采用共沉淀法制备，具体步骤如下：

（1）中央计算机控制器控制打开反应溶液导管的电控阀门和缓冲剂溶液的电控阀门，在无尘环境下向反应容器内加入钴盐、锂盐和锰盐的反应溶液和缓冲剂溶液，再关闭溶液导管的电控阀门和缓冲剂溶液的电控阀门；

（2）中央计算机控制器控制启动搅拌电机，搅拌速度为450~550r/min，缓缓搅拌溶液，搅拌时间为2~3h；

（3）中央计算机控制器控制打开沉淀剂溶液导管的电控阀门，向步骤（2）中的混合溶液中加入沉淀剂，所述沉淀剂添加的速度为0.5～1L/h；添加时搅拌速度为100~200r/min，pH保持9～12，添加完后，关闭沉淀剂溶液导管的电控阀门；

（4）中央计算机控制器控制启动电加热装置，使反应容器内的温度升至90～99℃，进行沉淀反应，反应时间为9~12h，获得浆料；

（5）中央计算机控制器控制打开反应容器底部的电控阀门，将步骤（4）中获得的浆料送入除杂装置，中央计算机控制器控制打开除杂装置的去离子水导管的电控阀门，添加去离水并使反应容器内的浆料经过多次除杂浸洗，除杂浸洗时温度为85~95℃；

（6）中央计算机控制器控制打开除杂装置底部的电控阀门，通过泵将除杂浸洗后物料压入过滤器，经300目的滤网过滤；

（7）中央计算机控制器控制打开烘干机电控阀门、传送电控阀门和烘干机氧气通入阀门，设置烘干机温度和氧气通入量，将过滤后物料放入烘干机，烘干机的温度设置为120～200℃，压力小于或等于0.02Mpa，氧气体积百分含量15～20%的空气气氛条件下干燥且热定性，反应时间为1.5～3h，获得锂聚合物电池用掺锰的锂钴氧化物。