鋰電池三元正極材料的生產(chǎn)工藝流程

來源：存能電氣  日期：2019-07-11 14:44  瀏覽量：次

　　鋰電池三元正極材料的生產(chǎn)工藝流程。鋰電池三元正極材料主導(dǎo)未來趨勢，高鎳、高電壓引領(lǐng)技術(shù)變革。隨著新能源汽車對續(xù)航里程的標(biāo)準(zhǔn)提高，傳統(tǒng)磷酸鐵鋰動力電池逐漸讓位給三元正極材料電池。由于目前市場上能量密度高的動力電池正極材料均是不同配比的三元材料,所以本文就以三元材料入手,開始介紹材料的工業(yè)化生產(chǎn)方法。

　　鋰電池三元正極材料的生產(chǎn)工藝流程

　　鋰電池三元材料生產(chǎn)的三大主要環(huán)節(jié)是混料磨料、高溫?zé)Y(jié)、粉碎分解，每個環(huán)節(jié)的控制以及設(shè)備的性能都會對最終產(chǎn)品產(chǎn)生直接或間接的影響。其中分級、篩選和包裝是三元材料的最后環(huán)節(jié)，我們來了解下這些環(huán)節(jié)。

　　●分級

　　三元鋰電池材料粒度分布會影響材料的比表面積、壓實(shí)密度、極片加工性能及電池的電性能。而粉碎設(shè)備只能控制材料的粒徑，卻不能控制材料的粒度分布，若要控制材料的粒度分布，就要用到分級設(shè)備。三元材料的分級一般在氣流粉碎機(jī)之后加上氣流分級裝置，直接對粉碎后的產(chǎn)品進(jìn)行分級。

　　根據(jù)三元材料的粒度分布要求，可選擇不同的氣流分級機(jī)和分級工藝。

　　●篩分

　　為了避免材料中含有異物或粗大顆粒，還需對鋰電池三元材料進(jìn)行篩分。三元材料的Dmax至少小于50μm，但有時會出現(xiàn)Dmax超標(biāo)的情況。振動篩篩分效率高，一般是80%~95%；篩分原料粒度的范圍大，從大于250mm到0.1mm或0.01mm；單位面積產(chǎn)量大；易于調(diào)整，篩孔較少堵塞。這種篩子需要專門的傳動設(shè)備且消耗動力。

　　對于振動篩的整個工作而言，最主要的部件是篩網(wǎng)、電機(jī)和軸承。在鋰電池三元材料的使用中，篩網(wǎng)的選擇很關(guān)鍵。因為三元材料的制程過程應(yīng)避免帶入鐵雜質(zhì)或者其他金屬，所以篩網(wǎng)的材質(zhì)需要選擇非金屬材質(zhì)，且要耐堿腐蝕。

　　●包裝

　　三元鋰電池材料包裝一般采用真空包裝或真空后再充入惰性氣體。真空包裝機(jī)品種較多，通常分為機(jī)械擠壓式、插管式、室式輸送帶式、旋轉(zhuǎn)臺式和熱成型式等。機(jī)械擠壓式真空包裝原理是：包裝袋充填結(jié)束后，在其兩側(cè)用海綿等彈性物品將袋內(nèi)的空氣排除，然后進(jìn)行封口。這種方法最簡單，但真空度低，用于真空度要求不高的場合。

　　目前，鋰電池正極材料以鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元系正極材料為主，主要應(yīng)用在3C、動力電池、和儲能領(lǐng)域。目前，鋰離子電池正極材料以鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元系正極材料為主，主要應(yīng)用在3C、動力電池、和儲能領(lǐng)域。

　　鋰電池三元正極材料因量產(chǎn)技術(shù)還剛剛起步，在電池工藝、配套技術(shù)、應(yīng)用特性、安全策略等方面還需要長時間的經(jīng)驗積累才能走上光明之路。

　　從鋰電材料發(fā)展看，不可逆轉(zhuǎn)的高能量密度發(fā)展迫求，使得三元電池成為大勢所趨，同時帶動三元鋰電池材料市場需求上升。隨著電池及鋰電材料企業(yè)產(chǎn)能相繼釋放，企業(yè)間競爭將加劇，企業(yè)唯有不斷加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，把握核心技術(shù)，提升自身產(chǎn)品品質(zhì)才能謀求更大發(fā)展。

　　三元鋰電池正極材料未來幾年將受益于新能源汽車快速發(fā)展與三元正極滲透率不斷提升兩大促進(jìn)因素，有望在未來實(shí)現(xiàn)年復(fù)合增速80%。三元鋰電池相比于磷酸鐵鋰電池具備更高的能量密度，符合車型升級趨勢，因此三元材料的比重在逐步提升。