[發明專利]靜態并流混合工藝生產磷酸鐵鋰正極材料的方法

無效

• 申請號: 201310453187.6
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103474665A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 趙翠蓮
• 申請（專利權）人: 趙翠蓮
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及采用靜態并流混合工藝生產磷酸鐵鋰正極材料的方法。

背景技術

隨著對現有材料和電池設計技術的改進以及新材料和新方法的出現，鋰離子電池應用范圍不斷被拓展，民用產品已從信息產業拓展到了能源交通（如電動汽車，電動工具，電網調峰，太陽能風能蓄電），軍用產品則涵蓋了海陸空等諸兵種（水下機器人，潛艇，無人飛機，衛星，飛船），陸軍士兵系統通訊，可以說鋰離子電池發展到今天已不再是其本身一項單一產業技術，它直接關系到多個領域和相關技術的發展，如信息交通技術等產業，它更是新能源、新材料產業發展的基礎技術之一，并正成為低碳環保產業及軍事裝備的動力來源和必要保證。因此高功率磷酸鐵鋰正極材料生產技術已成為制約我國新能源汽車、軍事裝備等相關產業發展的關鍵技術瓶頸之一。目前鋰離子電池負極材料及電解質體系方面取得較大進展，而正極材料的發展相對滯后，嚴重影響鋰離子電池的動力化進程?。其主要表現為：一是安全問題。唯一商業化的正極材料?L?i?Co?O₂?不夠穩定，在過充和過熱時會發生分解，可能引起電池爆炸，這在動力電池上表現尤為突出；二是成本問題。全球鈷的儲量有限，因而價格很高，限制了?L?i?Co?O₂?在動力電池中的應用；三是環境問題。鈷會對環境和人體造成一定損害。因此，尋找更加安全穩定，原料來源廣泛且價格低廉?，更綠色環保的正極材料是發展鋰離子動力電池的迫切需要。

發明內容

針對以上問題，本發明的目的在于提供靜態并流混合工藝生產磷酸鐵鋰正極材料的方法，是采用靜態并流混合技術，使磷酸鐵鋰材料的大電流充放電特性獲得大幅度提高。同時大幅降低了生產成本。

本發明的技術方案是通過以下方式實現的：靜態并流混合工藝生產磷酸鐵鋰正極材料的方法，包括以下步驟：1）、靜態混合：靜態混合器的混合過程是由一系列安裝在空心管道中的不同規格的混合單元進行的，使流體時而左旋，時而右旋，不斷改變流動混合方向，不僅將中心流體推向周邊，而且將周邊流體推向中心，形成良好的徑向混合效果；

2）、快速合成：靜態混合器通過固定在管內的混合單元內件，使二股或多股流體產生切割、剪切、旋轉和重新混合進行納米前軀體的快速合成；

3）、納米顆粒沉淀：流體自身的旋轉作用在相鄰組件連接處的接口上亦會發生，使物料獲得混合均勻，短時間內完成納米顆粒沉淀過程。

本發明，采用靜態并流混合工藝實現前軀體材料的納米化，降低了制造成本。比容量：大于155mAh/g?，循環壽命：大于2000次（容量保持率﹥85%），首次充放電效率（%）：大于95，?大電流充放特性：20C?放電容量大于120mAh/g。

具體實施方式

靜態并流混合工藝生產磷酸鐵鋰正極材料的方法，包括以下步驟：1、靜態混合：靜態混合器的混合過程是由一系列安裝在空心管道中的不同規格的混合單元進行的，使流體時而左旋，時而右旋，不斷改變流動混合方向，不僅將中心流體推向周邊，而且將周邊流體推向中心，形成良好的徑向混合效果；

2、快速合成：靜態混合器通過固定在管內的混合單元內件，使二股或多股流體產生切割、剪切、旋轉和重新混合進行納米前軀體的快速合成；

3、納米顆粒沉淀：流體自身的旋轉作用在相鄰組件連接處的接口上亦會發生，使物料獲得混合均勻，短時間內完成納米顆粒沉淀過程。