[发明专利]一种三元前驱体金属盐溶液的精确配料方法

说明书

本发明属于锂离子电池三元前驱体制备技术领域，特别涉及一种三元前驱体制备过程中金属盐溶液的配料方法。本发明首先通过科里奥利力质量流量计同时测量金属盐溶液的质量流量、密度和温度参数；然后对金属盐溶液在不同温度下的体积进行修正补偿，根据温度区间的不同分别采用不同的补正方式，从而得到补正后的金属盐溶液密度；再根据金属盐溶液在不同密度下对应的金属离子浓度的线性关系式，得到金属离子浓度，最后得出金属离子质量流量。当金属离子质量的累计值与所要求的目标值一致时，完成一次精确配料，精确配料均基于DCS控制系统通过编程组态全自动完成。本发明测量精度高，能够消除温度影响，同时减少人员干预带来的测量影响。

技术领域

本发明属于锂离子电池三元前驱体制备技术领域，特别涉及一种三元前驱体制备过程中金属盐溶液的配料方法。

背景技术

近年来电动汽车的商业化得到快速的发展，由此带来动力电池市场需求的快速增长。镍钴锰三元材料锂电池因具有比容量高、循环性能好、安全性能好、价格低廉、易于合成等优点，很好地解决了动力电池性能与容量的平衡问题，基本满足了动力电池材料的全部需要，被公认为是最有前景的钴酸锂替代材料之一。

三元前驱体金属盐溶液的精确配制是三元产品品质保证的第一步，而精确配制又以进料的准确性为基础。目前三元前驱体金属盐溶液进料用的流量计为电磁流量计，配制过程大致为：先测得每种金属液金属离子的浓度，明确每种金属液金属离子的摩尔比和总量，计算出每种金属液所需的体积或质量后，开始往配制槽进料并统计，最后取样分析成分是否满足要求。经与生产技术沟通得知配制的一次合格率不高，这里有流量计计量异常的原因，有金属液浓度变化的原因、有温度波动的原因和人员操作失误等等。由于密度和浓度随温度的变化而变化，为了提高测量的准确性，消除温度对测量的影响和减少人工操作失误带来的影响，需要采用更为可靠的方法来实现精确配料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种测量精度高，能够消除温度影响，以及减少人工误差的三元前驱体金属盐溶液的精确配料方法。

为了达到上述目的，本发明的一种三元前驱体金属盐溶液的精确配料方法，具体包括如下步骤：

步骤一：用科里奥利力原理的质量流量计同时测量金属盐溶液的质量流量、密度和温度参数，得到实际温度下的体积流量；

步骤二：在金属盐溶液温度≤36℃时，参考不同温度下标准滴定溶液的体积补正值，见表1，换算得到20℃时的体积流量，从而得到20℃、常压下的金属盐溶液的密度即补正后金属盐溶液密度；当金属盐溶液温度＞36℃，≤70℃时，近似以水在不同温度下的密度换算得到的体积膨胀值作为体积补正值，见表2，换算得到20℃时的体积流量，从而得到补正后金属盐溶液密度；

表1不同温度下标准滴定溶液的体积补正值

注1：本表数值是以20℃为标准温度以实测法测出；

注2:本表中带有“+”“-”号的数值是以20℃为分界，室温低于20℃的补正值为“+”，高于20℃的补正值为“-”；