[發明專利]氧化亞高鈷生產方法

無效

• 申請號: 200710192600.2
• 申請日: 2007-12-11
• 公開（公告）號: CN101200309A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發明（設計）人: 周紅陽;張春金
• 申請（專利權）人: 周紅陽
• 主分類號: C01G51/04
• 分類號: C01G51/04
• 代理公司: 湖南省婁底市興婁專利事務所
• 代理人: 朱成實

技術領域

本發明涉及電池行業用的粉體材料生產方法，尤其是氧化亞高鈷粉體的生產方法。

背景技術

目前，國內廠家生產的電池級普通氧化亞鈷產品采用煅燒分解的技術生產。利用傳統的還原爐設備，即用數顯溫度控制，因此爐內各區溫度相差較大，生產的產品一致性較差，色差較大。產品在物理指標、化學成分及電化學性能方面很難滿足高性能大功率電池的要求。

目前世界范圍內的電池產業界和科學家正在圍繞如何提高二次電池的比容量，延長其循環壽命而展開廣泛深入的產業開發研究。研究表明，將超細鈷粉、氧化亞高鈷、鈷酸鋰材料加入到可充電池后，可有效地改善活性物質的充放電性能，充分提高活性物質的儲能利用率，從而可明顯增加可充電池的比容量、提高充放電循環次數，延長電池使用壽命。因此，電池行業迫切需要高品質的氧化亞高鈷粉體材料，用以制造高性能大功率電池。

發明內容

本發明的目的是提供一種氧化亞高鈷生產方法，做到產品有很高的化學純度和鈷含量，滿足高性能電池技術對電池粉體材料的各項高指標要求。

本發明的生產步驟如下：

1、配制氯化鈷溶液

在配置槽內加入45-50℃的熱純水2M³，開啟攪拌葉片，邊均勻加入氯化鈷邊加入熱純水至2.5M³，攪拌20-30分鐘后，取樣分析，當氯化鈷濃度達到70-75g/L、PH值4.5時，泵入鈷液儲槽。

2、配制碳銨沉淀劑

在配置槽內加入60-65℃的熱純水2M³，開啟攪拌葉片，緩慢加入碳銨，安全溶解后測量，當碳銨濃度達到210g/L時，泵入堿液儲槽。

3、沉鈷

在混合槽、反應槽內加入水位沒過攪拌葉片的冷純水，在沉鈷槽內加入水位沒過攪拌葉片的熱純水；開啟混合槽攪拌葉片，使從鈷液儲槽泵來的鈷液和從堿液儲槽泵來的堿液混合后進入反應槽，調節反應槽的PH值，當反應槽溫度達到50-55℃、PH值為7.65-7.75時，即槽內物料化學反應較好、生成CoCO₃時，反應槽開始排料至沉鈷槽，同時開啟沉鈷槽攪拌葉片。

4、過濾洗滌

當沉鈷槽料漿體積達4M³時，壓入壓濾機(型號為XMG-60/1000-uK)，首先壓緊濾板，使料漿在壓榨過濾后變成濾餅，然后洗滌濾餅，松開濾板卸下濾餅。漿化開始時先往漿化槽加入純水，開啟攪拌葉片的同時往漿化槽緩慢加入濾餅，邊加入純水邊漿化攪拌30分鐘，做到完全充分漿化。將漿化好的物料再次壓入壓濾機內進行過濾洗滌，直到洗滌至無白色沉淀為止，此時用硝酸銀滴定檢測濾液中的氯離子應少于0.03g/L。

5、烘干破碎

將沉淀洗滌好的濕碳酸鈷濾餅裝入熱風烘干房，烘烤溫度≤100℃。烘干后，將物料送入破碎機破碎，得到粒度為0.3-0.4μm的碳酸鈷產品。

6、控制氣氛鍛燒生產

還原爐內順序排列有7個電腦溫度控制區，每區的控制溫度分別是300、400、500、500、450、400、300攝氏度。進料前先用保護氣體驅趕爐內空氣2小時左右，保護氣體為氮氣或惰性氣體中的一種，然后連續不斷充控制氣體一氫氣，裝有碳酸鈷的料舟按每次15分鐘速度通過爐內7個電腦溫度控制區，碳酸鈷在微還原性氣氛中分解生成氧化亞高鈷產品，出料時充保護氣體，迅速將產品裝入產品桶，并往產品桶內充保護氣體。

7、粉碎及包裝

將產品粉碎后，進行雙層包裝，里袋為鋁箔袋真空包裝，外袋用復合塑料膜包裝。

與已有技術相比，本發明有下列特點：

1、由于采用沉鈷、過濾洗滌等工藝，因此本發明前期生產的碳酸鈷具有良好的化學指標和物理性能，為獲得高品質的最終產品打下了基礎(碳酸鈷的化學，指標和物理性能參看表一、表二)。

2、在控制氣氛鍛燒過程中，由于采用電腦多點低溫控制，使物料在控制氣氛中反應均衡，溫差、粒度得到有效控制，物料反應不再出現失控，因此最終產品氧化亞高鈷的鈷含量高，各項化學和物理指標優良(參看表三)。

3、可作為高性能、大功率電池的粉體材料，將為促進新型能源產業的發展做出巨大貢獻。

附圖說明

表一是碳酸鈷化學指標

表二是碳酸鈷物理性能

表三是氧化亞高鈷產品質量標準。

具體實施方式

實施例一

生產步驟同上，此處不再贅述。本例采用的保護氣體是氮氣。

實施例二

與例二相同，不同的是保護氣體是氦氣。