[发明专利]镍钴锰酸锂粉体的制备方法

权利要求书

1.镍钴锰酸锂粉体的制备方法，其特征在于它是按以下步骤制备的：

方法1：将镍钴锰复合氧化物与碳酸锂充分混合，得到混合物，将混合物装进330mm×330mm×75mm规格的匣钵，在锂电材料专用辊道窑中煅烧，锂电材料专用辊道窑中通入经净化和干燥后的空气，气体流量控制10m³/h，在温度为750℃中煅烧5h，在980℃中停留11h，得到镍钴锰酸锂块状物，经破碎得到镍钴锰酸锂粉体；所述镍钴锰复合氧化物与碳酸锂的质量比为1:0.493；

方法2：将镍钴锰复合氧化物与电池级碳酸锂充分混合，得到混合物，将混合物装进330mm×330mm×75mm规格的匣钵，在锂电材料专用辊道窑中煅烧，锂电材料专用辊道窑中通入经净化和干燥后的空气，气体流量控制12m³/h，在温度为750℃中煅烧5h，在980℃中停留11h，得到镍钴锰酸锂块状物，经破碎得到镍钴锰酸锂粉体；所述镍钴锰复合氧化物与电池级碳酸锂的质量比为1:0.491；

方法3：将镍钴锰复合氧化物与电池级氢氧化锂充分混合，得到混合物，将混合物装进330mm×330mm×75mm规格的匣钵，在锂电材料专用辊道窑中煅烧，炉膛内通入洁净的氧气，在温度为550℃中煅烧5h，在980℃中停留11h，得到镍钴锰酸锂块状物，经破碎得到镍钴锰酸锂粉体；所述镍钴锰复合氧化物与电池级氢氧化锂的质量比为1:0.572；

所述镍钴锰复合氧化物是按以下步骤制备的：

一、溶解：利用硫酸分别将镍块、钴块和锰片溶解，得到镍盐溶液、钴盐溶液和锰盐溶液；步骤一中所述镍盐溶液中金属Ni的浓度为180g/L；步骤一中所述钴盐溶液中金属Co的浓度为180g/L；步骤一中所述锰盐溶液中金属Mn的浓度为180g/L；

二、混合：按照摩尔比Ni:Co:Mn＝0.8:0.1:0.1将镍盐溶液、钴盐溶液和锰盐溶液加入混合器中混合，采用的混合器为管道式混合器加搅拌槽搅拌，搅拌时间为1h，得到混合液；所述混合液中金属离子总浓度为130g/L；

三、雾化：将混合液先进行过滤，在过滤精度为0.2μm下进行过滤，得到过滤后混合液，所述过滤后混合液中固含量低于0.01％，再将过滤后混合液转移至雾化器中，以压缩空气为雾化气体，在雾化压力为0.6MPa下，以料液流量为300L/h将混合液雾化为雾状液滴；所述雾状液滴的粒度5μm～120μm；

四、焙烧：雾状液滴在焙烧炉中焙烧，焙烧温度为880℃，得到烟尘和粉末固体；

五、气固分离：将步骤四得到的烟尘送入气固分离器中，得到酸气和粉末固体，利用尾气处理系统对酸气进行回收；

六、热处理：合并步骤四得到的粉末固体和步骤五得到的粉末固体，并放入热处理炉中进行热处理，得到热处理后镍钴锰氧化物固体；

七、气流破碎：将热处理后镍钴锰氧化物固体转移至气流破碎机中，在破碎压力为0.4MPa下进行气流破碎，得到镍钴锰复合氧化物；

步骤四中焙烧炉采用内热方式加热，用烧嘴火焰加热，热源为天然气；

步骤三中所述雾化器的喷嘴为气体和液体二流体雾化喷嘴；

步骤四中所述焙烧炉采用耐酸耐高温耐火材料砌筑，内径为Φ2000mm，高度为8000mm；

步骤五中所述气固分离器为陶瓷分离器；

步骤五中利用排烟风机将酸气送入尾气处理系统；所述排烟风机的材质为钛合金；

步骤五中所述的尾气处理系统中配备SO₂/SO₃转化制硫酸系统；

步骤六中所述热处理具体操作如下：在温度为500℃和搅拌条件下保温10min ；

所述镍钴锰复合氧化物的振实比重为1.75g/cm³，比表面积为3.3m²/g，激光粒度D50为11.3μm；

所述镍钴锰酸锂粉体作为扣式电池的正极材料，组装成扣式电池；在电池加工时极片压实密度高于3.7g/cm³。