[发明专利]锂离子正极材料镍钴锰氢氧化物制备方法及设备

说明书

本发明提出的锂离子正极材料镍钴锰氢氧化物制备方法，包括配制金属盐溶液、配制络合剂、配制沉淀剂、合成前驱体步骤，其中合成前驱体步骤种金属盐溶液是依靠稳液回流装置提供的重力自溢流控制打入反应釜的，本方案中只采用普通的循环泵实现泵送液体的功能，配合采用常规液体流量计和控制阀，这些属于常规部件，采购成本不及计量泵的1/2，而且还可以单独更换，降低备件更换的成本。

技术领域

本发明涉及锂电池材料技术领域，尤其涉及一种锂离子正极材料镍钴锰氢氧化物制备方法及设备。

背景技术

目前锂离子电池正极材料制备方法中反应釜镍钴锰混合盐溶液、沉淀剂储和络合剂进料都采用精密流量计量泵，生产成本高，给企业造成一定经济负担。例如中国专利CN109250765 A中公开了采用计量泵上料的方式，存在设备成本高、维修成本高的问题。

发明内容

有必要提出一种锂离子正极材料镍钴锰氢氧化物制备方法及设备。

一种锂离子正极材料镍钴锰氢氧化物制备方法，包括以下步骤：

配制金属盐溶液：依照化学式NixCoyMnz(OH)₂，式中x+y+z=1、0≤x≤1、0≤y≤1、0≤z≤1，将可溶性镍盐、钴盐、锰盐中的至少一种按照摩尔比x:y:z溶解于纯水中，配制成金属盐溶液，充分搅拌至均匀；

配制络合剂；

配制沉淀剂；

合成前驱体：将底液加入到反应釜内，通入惰性气体，边搅拌边将所述金属盐溶液、络合剂、沉淀剂分别打入至反应釜内，进行共沉淀反应，将得到的沉淀物依次经碱洗、纯水洗、脱水、烘干、除磁、包装，得到前驱体产品；其中金属盐溶液是依靠稳液回流装置提供的重力自溢流控制打入反应釜的。

一种锂离子正极材料镍钴锰氢氧化物制备设备，包括第一储罐、稳液回流装置、反应釜、第二储罐、第三储罐，所述第一储罐内部用于盛放配置好的金属盐溶液，稳液回流装置包括稳流罐、补液管道、上料管道、回流管道，稳流罐设置于反应釜和第一储罐的上方，以使稳流罐与反应釜、第一储罐之间形成高度差，补液管道连接于稳流罐与第一储罐之间，还在补液管道上设置循环泵，以将较低位置的第一储罐内的金属盐溶液打入至稳流罐内，在稳流罐上部开设上料口和回流口，上料管道连接于稳流罐的上料口与反应釜之间，还在上料管道上设置流量计和控制阀，用于监测和控制进入反应釜的金属盐溶液的量，回流管道连接于稳流罐的回流口与第一储罐之间，以将稳流罐内多余金属盐溶液回流至第一储罐内，进而使上料管道内始终有金属盐溶液流入，第二储罐用于存储络合剂，第三储罐用于存储沉淀剂，第二储罐和第三储罐与反应釜连接。

附图说明

图1为本制备方法所使用的设备示意图。

图2为本设备的另一种实施方式示意图。

图中：第一储罐10、稳流罐21、分隔板211、稳流室212、溢流室213、连通通道214、补液管道22、上料管道23、流量计231、控制阀232、回流管道24、反应釜30、第二储罐40、第三储罐50、调整罐60、循环管道61。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

本发明实施例提供了一种锂离子正极材料镍钴锰氢氧化物制备方法，包括以下步骤：

配制金属盐溶液：依照化学式NixCoyMnz(OH)₂，式中x+y+z=1、0≤x≤1、0≤y≤1、0≤z≤1，将可溶性镍盐、钴盐、锰盐中的至少一种按照摩尔比x:y:z溶解于纯水中，配制成金属盐溶液，充分搅拌至均匀；

配制络合剂；

配制沉淀剂；