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锂电池正极材料生产工艺和方法

九游会俱乐部LARGE  |  点击量:5591次  |  2019年07月23日  

摘要
锂电池正极材料生产工艺和方法。锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。锂电池相关政策陆续出台推动着产业上下游企业如雨后春笋般成立。

锂电池正极材料生产工艺和方法。锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。锂电池相关政策陆续出台推动着产业上下游企业如雨后春笋般成立。锂电池作为电池未来发展方向,其正极材料市场发展前景看好。


锂电池正极材料市场现状


正极材料作为动力锂电池的核心,占新能源整车制造成本大约30~40%。目前已大规模市场化应用的主要包括磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂三种类型。其中,磷酸铁锂和锰酸锂材料在基础研究方面已没有太大技术突破空间,其能量密度和主要技术指标已接近应用极限。从技术进步的角度看,三元材料由于具有高能量密度、较长循环寿命、较高可靠性等优点,逐渐成为动力锂电正极材料的主流。


受锂电池及其下游行业快速发展的驱动,锂电池正极材料增长较为迅猛,2016年全球锂离子电池正极材料销量达到31.74万吨,同比增长42.1%,2011-2016年年均复合增长率为32.17%。从应用结构看,锂电正极材料市场可以细分为小型锂电正极材料市场和动力锂电正极材料市场。小型锂电正极材料主要包括钴酸锂、三元材料和锰酸锂,而动力锂电正极材料主要为锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料。


锂电池正极材料生产工艺


锂电池正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,其成本也直接决定电池成本高低。正极材料的工业化生产工序较多,合成路线也相对比较复杂,对温度、环境、杂质含量的控制也比较严格。正极材料的工业化生产工序较多,合成路线也相对比较复杂,对温度、环境、杂质含量的控制也比较严格,正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等。


煅烧技术,采用微波干燥新技术干燥锂电池正极材料,解决了常规锂电池正极材料干燥技术用时长,使资金周转较慢,并且干燥不均匀,以及干燥深度不够的问题,具体特点有:


1、采用锂电池正极材料微波干燥设备,快捷迅速,几分钟就能完成深度干燥,可使最终含水量达到千分之一以上;


2、干燥均匀,产品干燥品质好;


3、锂电池正极材料高效节能,安全环保;


4、其无热惯性,加热的即时性易于控制。微波烧结锂电池正极材料具有升温速度快、能源利用率高、加热效率高和安全卫生无污染等特点,并能提高产品的均匀性和成品率,改善被烧结材料的微观结构和性能。


锂电池正极材料一般制备方法


1.固相法


一般选用碳酸锂等锂盐和钴化合物或镍化合物研磨混合后,进行烧结反应。此方法优点是工艺流程简单,原料易得,属于锂电池发展初期被广泛研究开发生产的方法,国外技术较成熟;缺点是所制得正极材料电容量有限,原料混合均匀性差,制备材料的性能稳定性不好,批次与批次之间质量一致性差。


2.络合物法


络合物法用有机络合物先制备含锂离子和钴或钒离子的络合物前驱体,再烧结制备。该方法的优点是分子规模混合,材料均匀性和性能稳定性好,正极材料电容量比固相法高,国外已试验用作锂电池的工业化方法,技术并未成熟,国内目前还鲜有报道。


3.溶胶凝胶法


利用上世纪70年代发展起来的制备超微粒子的方法,制备正极材料,该方法具备了络合物法的优点,而且制备出的电极材料电容量有较大的提高,属于正在国内外迅速发展的一种方法。缺点是成本较高,技术还属于开发阶段。


4.离子交换法


离子交换法制备的LiMnO2,获得了可逆放电容量达270mA·h/g高值,此方法成为研究的新热点,它具有所制电极性能稳定,电容量高的特点。但过程涉及溶液重结晶蒸发等费能费时步骤,距离实用化还有相当距离。


在锂电池正极材料领域,任何微小的技术革新都有可能掀起新一轮的市场拓展,我国企业应加强对正极材料关键技术的研发攻关,取得国际领先地位,增强核心竞争力,在国际竞争中取得优势。


锂电池的结构,锂电池结构分为五部分,即正极、负极、隔膜、电解液和外壳。


(1)锂电池正极包含活性物质、导电剂、溶剂、粘合剂、基体等物质。


(2)锂电池负极包含活性物质、粘合剂、溶剂、基体等物质。


(3)锂电池隔膜


(4)锂电池电解液


(5)锂电池外壳包含钢壳、铝壳、盖板、极耳、绝缘胶带等五金件。


以上就是锂电池正极材料生产工艺和方法,锂电池正极材料价格仍然上涨厉害,主要原因是钴价的价格还在上涨,已经上涨到了70万元/吨,这个价格已经不是一般公司都能接受得起的价格.所以价格上涨是预测的趋势。


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