[發明專利]充電寶用鋰聚合物電池的摻錳的鋰鈷氧化物的制備方法

在審

• 申請號: 201510728164.0
• 申請日: 2015-10-31
• 公開（公告）號: CN105322157A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 汪勁松;秦傳保;毛明權
• 申請（專利權）人: 蕪湖邁特電子科技有限公司
• 主分類號: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525;H01M4/505;H01M10/052;H01M4/1391
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 胡定華

1.一種充電寶用鋰聚合物電池的摻錳的鋰鈷氧化物的制備方法，其特征在于，該鋰聚合物電池用摻錳的鋰鈷氧化物采用共沉淀法制備，具體步驟如下：

（1）中央計算機控制器控制打開反應溶液導管的電控閥門和緩沖劑溶液的電控閥門，在無塵環境下向反應容器內加入鈷鹽、鋰鹽和錳鹽的反應溶液和緩沖劑溶液，再關閉溶液導管的電控閥門和緩沖劑溶液的電控閥門；

（2）中央計算機控制器控制啟動攪拌電機，攪拌速度為450~550r/min，緩緩攪拌溶液，攪拌時間為2~3h；

（3）中央計算機控制器控制打開沉淀劑溶液導管的電控閥門，向步驟（2）中的混合溶液中加入沉淀劑，所述沉淀劑添加的速度為0.5～1L/h；添加時攪拌速度為100~200r/min，pH保持9～12，添加完后，關閉沉淀劑溶液導管的電控閥門；

（4）中央計算機控制器控制啟動電加熱裝置，使反應容器內的溫度升至90～99℃，進行沉淀反應，反應時間為9~12h，獲得漿料；

（5）中央計算機控制器控制打開反應容器底部的電控閥門，將步驟（4）中獲得的漿料送入除雜裝置，中央計算機控制器控制打開除雜裝置的去離子水導管的電控閥門，添加去離水并使反應容器內的漿料經過多次除雜浸洗，除雜浸洗時溫度為85~95℃；

（6）中央計算機控制器控制打開除雜裝置底部的電控閥門，通過泵將除雜浸洗后物料壓入過濾器，經300目的濾網過濾；

（7）中央計算機控制器控制打開烘干機電控閥門、傳送電控閥門和烘干機氧氣通入閥門，設置烘干機溫度和氧氣通入量，將過濾后物料放入烘干機，烘干機的溫度設置為120～200℃，壓力小于或等于0.02Mpa，氧氣體積百分含量15～20%的空氣氣氛條件下干燥且熱定性，反應時間為1.5～3h，獲得鋰聚合物電池用摻錳的鋰鈷氧化物。

2.根據權利要求1所述的鋰聚合物電池用摻錳的鋰鈷氧化物的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中的所述鈷鹽為氯化鈷、硝酸鈷、硫酸鈷的一種或多種混合；所述鋰鹽為氯化鋰或/和硝酸鋰；所述錳鹽為氯化鈷、硝酸錳、硫酸錳的一種或多種混合；所述緩沖劑為檸檬酸C₆H₈O₇或/和2-乙基己酸。

3.根據權利要求2所述的鋰聚合物電池用摻錳的鋰鈷氧化物的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）加入的所述反應溶液中的鈷離子、鋰離子和錳離子的總濃度為60～100g/l，且所述鈷鹽、鋰鹽和錳鹽與所述緩沖劑的總重量之比為1000：5～10。

4.根據權利要求1所述的鋰聚合物電池用摻錳的鋰鈷氧化物的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中的所述沉淀劑為氫氧化鈉或/和氫氧化鉀。

5.根據權利要求3或4所述的鋰聚合物電池用摻錳的鋰鈷氧化物的制備方法，其特征在于，所述步驟（4）的電加熱裝置由兩組加熱棒組成，通過溫度傳感器測得反應容器的溫度，以控制電加熱器的其中一組加熱棒是否啟動，維持反應容器的溫度在合適的溫度。

6.根據權利要求4所述的鋰聚合物電池用摻錳的鋰鈷氧化物的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中pH值調節是通過pH值測試傳感器測得反應容器的pH值；完畢后，中央計算機控制器控制將攪拌速度提高到500~600r/min，攪拌15~30min；然后關閉攪拌電機。

7.根據權利要求4所述的鋰聚合物電池用摻錳的鋰鈷氧化物的制備方法，其特征在于，所述步（3）中的沉淀劑的濃度是質量分數為20~30%。

8.一種采用如權利要求1-7任一項所述的鋰聚合物電池用摻錳的鋰鈷氧化物的制備方法所制備的鋰聚合物電池用摻錳的鋰鈷氧化物，其特征在于，獲得的鋰聚合物電池用摻錳的鋰鈷氧化物的分子式為Li_XCo_YMn_ZO₄，其中：0<X+Y+Z≤4，X＞0，0<X+Y<4，0<Z≤1。

9.根據權利要求8所述的鋰聚合物電池用摻錳的鋰鈷氧化物的制備方法，其特征在于，該鋰聚合物電池適用于高容量的快速移動充電電源。