[發(fā)明專利]一種節(jié)能型再生磷酸鐵鋰的成套焙燒工藝有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910976044.0 | 申請日： | 2019-10-15 |
| 公開（公告）號： | CN110562948B | 公開（公告）日： | 2021-08-06 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 俞杰 | 申請（專利權(quán)）人： | 內(nèi)蒙古圣釩科技新能源有限責(zé)任公司 |
| 主分類號： | H01M10/54 | 分類號： | H01M10/54;C01B25/45;H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62 |
| 代理公司： | 北京成實知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11724 | 代理人： | 陳永虔 |
| 地址： | 010000 內(nèi)蒙古自治區(qū)*** | 國省代碼： | 內(nèi)蒙古;15 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 節(jié)能型 再生 磷酸 成套 焙燒 工藝 | ||
本發(fā)明公開了一種節(jié)能型再生磷酸鐵鋰的成套焙燒工藝，屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域，一種節(jié)能型再生磷酸鐵鋰的成套焙燒工藝，包括以下步驟，廢舊鋰電池拆解，正極材料球磨，原料粉末混合，混料脫水，焙燒與熔融浸漬，預(yù)料干式研磨，將得到的磷酸鐵鋰預(yù)料放入磨機中，進行一定時間的干式研磨，得到磷酸鐵鋰材料，可以實現(xiàn)利用碳基葡萄糖對磷酸鐵鋰材料進行碳包覆，提高鋰離子在兩相之間的擴散系數(shù)，增大磷酸鐵鋰正極材料的放電容量，從而提高回收后的磷酸鐵鋰材料的質(zhì)量，同時通過自身特殊結(jié)構(gòu)對焙燒過程中的保護性氣體進行收集，使磷酸鐵鋰焙燒過程中的保護性氣體循環(huán)使用，降低磷酸鐵鋰再生回收的成本消耗。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種節(jié)能型再生磷酸鐵鋰的成套焙燒工藝。
背景技術(shù)
磷酸鐵鋰電池，是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鈷酸鋰是目前絕大多數(shù)鋰離子電池使用的正極材料，長壽命鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右，最高也就500次，而磷酸鐵鋰動力電池，循環(huán)壽命達到2000次以上，標(biāo)準(zhǔn)充電（5小時率）使用，可達到2000次。同質(zhì)量的鉛酸電池是“新半年、舊半年、維護維護又半年”，最多也就1-1.5年時間，而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用，理論壽命將達到7-8年。綜合考慮，性能價格比理論上為鉛酸電池的4倍以上。大電流放電可大電流2C快速充放電，在專用充電器下，1.5C充電40分鐘內(nèi)即可使電池充滿，起動電流可達2C，而鉛酸電池?zé)o此性能。
現(xiàn)有的磷酸鐵鋰的來源主要有兩類，一類來源于自然界的磷鐵鋰礦，但是自然生成的鄰鐵鋰礦其中磷酸鐵鋰的含量不高，并且由于雜質(zhì)的影響其電化學(xué)性能也一般；還有一種來源就是人工合成的磷酸鐵鋰材料，應(yīng)用于新能源技術(shù)的磷酸鐵鋰材料主要是人工合成的磷酸鐵鋰材料，人工合成的方法根據(jù)反應(yīng)介質(zhì)可以分為固相合成和液相合成兩種。固相合成需要較高的溫度，而且需要在Ar，N2或其他惰性氣體氣保護的環(huán)境下反應(yīng)，合成成本較高，液相合成的方法也要使用煅燒，合成成本較高，通過廢舊磷酸鐵鋰電池正極材料的回收可以減少磷酸鐵鋰的原料成本，但在制備過程中的焙燒工序需要消耗大量燃料，增加了磷酸鐵鋰的再生成本，且燃燒過程中使用的保護性氣體，在焙燒完成后直接排出，也造成了大量保護性氣體的浪費，同時由于磷酸鐵鋰自身的離子電子傳導(dǎo)率低，且鋰離子在兩相之間的擴散系數(shù)也較低，造成了材料中鋰離子脫嵌的可逆性較差，影響回收后的磷酸亞鐵材料的質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容
1．要解決的技術(shù)問題
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)能型再生磷酸鐵鋰的成套焙燒工藝，它可以實現(xiàn)利用碳基葡萄糖對磷酸鐵鋰材料進行碳包覆，提高鋰離子在兩相之間的擴散系數(shù)，增大磷酸鐵鋰正極材料的放電容量，從而提高回收后的磷酸鐵鋰材料的質(zhì)量，同時通過自身特殊結(jié)構(gòu)對焙燒過程中的保護性氣體進行收集，使磷酸鐵鋰焙燒過程中的保護性氣體循環(huán)使用，降低磷酸鐵鋰再生回收的成本消耗。
2．技術(shù)方案
為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。
一種節(jié)能型再生磷酸鐵鋰的成套焙燒工藝，包括以下步驟：
步驟一，廢舊鋰電池拆解，將收集的廢舊磷酸鐵鋰電池拆解，取出正極片，將正極材料與正極片分離；
步驟二，正極材料球磨，將得到的正極材料放置于球磨機內(nèi)球磨，得到磷鐵原料粉末；
步驟三，原料粉末混合，將球磨得到的粉末與導(dǎo)電碳源相混合，并使用攪拌設(shè)備進行充分?jǐn)嚢瑁?/p>
步驟四，混料脫水，將所得到的混合物放置于脫水設(shè)備中，在惰性氣體保護下，進行長時間脫水；
步驟五，焙燒與熔融浸漬，將脫水后得到的物料，通入焙燒覆碳同步爐內(nèi)，焙燒并使用焙燒與熔融浸漬法處理，制備得到磷酸鐵鋰預(yù)料；
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