[发明专利]一种正极材料制备工艺、正极材料、正极及电池

说明书

本发明公开了一种正极材料制备工艺、正极材料、正极及电池，正极材料制备工艺包括步骤：将粉末状钴源或镍钴锰三元前驱体与锂源或改性添加剂按比例进行混合得到混料；在混料中加入水制备成球状的料球；高温煅烧料球；粉碎煅烧后的料球，得到正极材料。本发明通过将混料加水制备成球状的料球，使得料球堆积的孔隙率比微米级粉料堆积的孔隙率高，增加了煅烧过程中承烧钵内的中部和底部材料与空气或氧气接触，改善煅烧过程中承烧钵内的中部和底部材料与空气或氧气接触不足的问题，提高正极材料的比容和循环性能，从而获得材料性能更优、均匀性更好的正极材料。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种正极材料制备工艺、正极材料、正极及电池。

背景技术

锂离子电池具有比容量高、安全性高和环境友好等优点，在电动工具、数码、纯电动车、插混电动车以及储能领域都有广泛的应用。锂离子电池性能一般受到正极材料、负极材料、隔膜、电解液影响，而正极材料是影响其电性能及成本的关键影响因素之一。随着全球锂离子电池需求快速增长，带动了全球正极材料需求的高速增长。

众所周知，目前商业化量产的钴酸锂、镍钴锰酸锂三元材料普遍采用干法工艺，即把粉末状钴源或镍钴锰三元前驱体与锂源进行混合，混合后的粉状料(简称混粉)装入承烧钵中入高温炉煅烧。该工艺具有工艺简单、制造成本低的优点。但是在上述煅烧过程中，由于承烧钵中粉料的颗粒大小为微米级，混粉的孔隙率较低，导致承烧钵内中部和底层物料比表面的物料与炉内空气或氧气接触少，中部和底层物料容易出现氧缺陷而导致性能下降，使得制备的正极材料的均匀性不好，材料性能差。

发明内容

本发明的目的是提供一种正极材料制备工艺、正极材料、正极及电池，正极材料的均匀性好，材料性能好。

本发明公开了一种正极材料制备工艺，包括步骤：

将粉末状钴源或镍钴锰三元前驱体与锂源或改性添加剂按比例进行混合得到混料；

在混料中加入水制备成球状的料球；

高温煅烧料球；

粉碎煅烧后的料球，得到正极材料。

可选地，粉碎煅烧后的料球的步骤之后还包括步骤：加入纳米金属氧化物作为表面修饰剂，并进行热处理。

可选地，在混料中加入水制备成球状的料球的步骤具体为：将混料送至旋转的圆盘造球机中，在混料中喷入高压雾化水，混料遇水形成料球，然后排出圆盘外。

可选地，在高温煅烧料球的步骤中，煅烧温度为900～1100℃，煅烧时间为7～15小时。

可选地，在热处理的步骤中，热处理的加热温度为450～900℃，加热时间为3～8小时。

可选地，在加入纳米金属氧化物作为表面修饰剂的步骤中，纳米金属氧化物的比例为0.05wt％～1wt％。

可选地，料球的大小为毫米级或厘米级。

本发明还公开了一种正极材料，采用如上述的正极材料制备工艺制备。

本发明还公开了一种正极，采用如上述的正极材料制备。

本发明还公开了一种电池，包括如上述的正极。

本发明通过将混料加水制备成球状的料球，使得料球堆积的孔隙率比微米级粉料堆积的孔隙率高，增加了煅烧过程中承烧钵内的中部和底部材料与空气或氧气接触，改善煅烧过程中承烧钵内的中部和底部材料与内空气或氧气接触不足的问题，提高正极材料的比容和循环性能，从而获得材料性能更优、均匀性更好的正极材料。

附图说明