[發(fā)明專利]高球形度鋰電池正極材料前驅(qū)體的制備方法及制備裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110782551.8
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113713736A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李少龍;王耀璽;孫磊;吳靖;徐明;米璽學(xué);郭靜;柴長富;王鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 寧夏中色金輝新能源有限公司
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;H01M10/0525;H01M4/505;H01M4/525
• 代理公司: 寧夏合天律師事務(wù)所 64103
• 代理人: 周曉梅

1.一種高球形度鋰電池正極材料前驅(qū)體的制備方法，其特征在于：

在準(zhǔn)備合成前驅(qū)體時，先調(diào)整攪拌機(jī)構(gòu)至反應(yīng)釜的最低位置，然后加入底液，并通入惰性氣體；

開啟攪拌，向反應(yīng)釜內(nèi)加入金屬鹽溶液、絡(luò)合劑溶液、沉淀劑溶液，隨著物料的加入，液面的上升，攪拌機(jī)構(gòu)同步由低到高提升。

2.如權(quán)利要求1所述的高球形度鋰電池正極材料前驅(qū)體的制備方法，其特征在于：隨著物料的加入，液面的上升，攪拌機(jī)構(gòu)的攪拌速度恒定或逐漸加快，轉(zhuǎn)速為100-800r/min。

3.如權(quán)利要求2所述的高球形度鋰電池正極材料前驅(qū)體的制備方法，其特征在于：所述惰性氣體通入的方式為沿著反應(yīng)釜底部側(cè)壁切線方向通入釜內(nèi)。

4.如權(quán)利要求1所述的高球形度鋰電池正極材料前驅(qū)體的制備方法，其特征在于：還包括金屬鹽溶液配制、絡(luò)合劑配制、沉淀劑配制的步驟；

所述金屬鹽溶液配制的方法為：按照化學(xué)式NiaCobMncMd(OH)₂或NiaCobMncMdCO₃，式中a+b+c+d=1、0≤a≤1、0≤b≤1、0≤c≤1、0≤d≤1，M為Mg、Ca、Cu、Al、Ti、Ta、Nb、Zr、Mo、Zn元素中的一種或幾種，將可溶性鎳鹽、鈷鹽、錳鹽、M鹽中的至少一種溶于純水中，配制成金屬鹽溶液，攪拌均勻，濃度為1.0-3.0mol/L。

5.如權(quán)利要求4所述的高球形度鋰電池正極材料前驅(qū)體的制備方法，其特征在于：當(dāng)制備NiaCobMncMd(OH)₂時，所需的絡(luò)合劑為氨水、水楊酸、硫酸銨、氯化銨、硝酸銨、EDTA中的一種或幾種，濃度為2.0-10.0mol/L；所需的沉淀劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或幾種，濃度1.5-10.0mol/L。

6.如權(quán)利要求4所述的高球形度鋰電池正極材料前驅(qū)體的制備方法，其特征在于：當(dāng)制備NiaCobMncMdCO₃時，所述絡(luò)合劑為碳酸氫銨、碳酸銨中的一種或幾種，濃度為1.0-3.0mol/L；所需的沉淀劑為碳酸氫銨、碳酸銨、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種或幾種，濃度1.0-3.0mol/L。

7.如權(quán)利要求1所述的高球形度鋰電池正極材料前驅(qū)體的制備方法，其特征在于：所述的底液為絡(luò)合劑和沉淀劑的水溶液，濃度為絡(luò)合劑濃度的0.01-1.0倍。

8.一種高球形度鋰電池正極材料前驅(qū)體的制備裝置，其特征在于：包括反應(yīng)釜、攪拌機(jī)構(gòu)、頂部升降機(jī)構(gòu)，攪拌機(jī)構(gòu)包括攪拌電機(jī)、攪拌軸，攪拌電機(jī)置于反應(yīng)釜上方，攪拌軸的下端伸入至反應(yīng)釜內(nèi)部，上端連接攪拌電機(jī)，頂部升降機(jī)構(gòu)包括升降電機(jī)、安裝架、滑塊，安裝架與外部機(jī)架固定連接，升降電機(jī)固定于安裝架上，攪拌電機(jī)安裝于滑塊上，所述滑塊與安裝架滑動連接，升降電機(jī)的傳動軸與滑塊連接。

9.如權(quán)利要求8所述的高球形度鋰電池正極材料前驅(qū)體的制備裝置，其特征在于：所述制備裝置包括反應(yīng)釜、攪拌機(jī)構(gòu)，攪拌機(jī)構(gòu)包括攪拌電機(jī)、旋轉(zhuǎn)接頭、攪拌軸，攪拌電機(jī)置于反應(yīng)釜上方，攪拌軸包括上半軸、下半軸，下半軸的下端伸入至反應(yīng)釜內(nèi)部，下半軸的上端連接旋轉(zhuǎn)接頭，上半軸的上端連接攪拌電機(jī)，下端連接旋轉(zhuǎn)接頭，旋轉(zhuǎn)接頭開設(shè)壓力輸入孔，下半軸包括若干節(jié)短軸，相鄰短軸插接密封連接，所述短軸內(nèi)部設(shè)置空腔，以與旋轉(zhuǎn)接頭的壓力輸入孔連通，還在相鄰兩節(jié)短軸之間設(shè)置回力彈簧。

10.如權(quán)利要求8所述的高球形度鋰電池正極材料前驅(qū)體的制備裝置，其特征在于：所述制備裝置包括反應(yīng)釜、攪拌機(jī)構(gòu)、底部升降機(jī)構(gòu)，攪拌機(jī)構(gòu)包括攪拌電機(jī)、攪拌軸，攪拌電機(jī)置于反應(yīng)釜上方，攪拌軸的下端伸入至反應(yīng)釜內(nèi)部，上端連接攪拌電機(jī)，底部升降機(jī)構(gòu)包括底座、滑道、底部驅(qū)動機(jī)構(gòu)，底座設(shè)置于反應(yīng)釜的底部，滑道設(shè)置于底座的兩側(cè)，且滑道與外部機(jī)架滑動連接，底部驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)置于底座下方，用于驅(qū)動底座及反應(yīng)釜升降。