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新能源高鎳三元正極材料提取工藝流程
閱讀：262 發(fā)布時間：2022-11-23新能源電池中高鎳三元正極材料使用十分廣泛，三元材料是鎳鈷錳酸鋰Li(NiCoMn)O2，三元復(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品，是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料，里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實際需要調(diào)整，三元材料做正極的電池相對于鈷酸鋰電池安全性高。
提取高鎳三元正極材料的工藝流程主要包括：鋰化混合、裝缽、煅燒、粉碎、分級、除雜、包裝等。
一、鋰化、混合
三元正極材料的主要原料為前驅(qū)體與鋰源，混合方法主要分為濕法混合與干法混合。工業(yè)上普遍采用干法混合。高鎳材料所使用的鋰源為電池級單水氫氧化鋰。在混料過程中，高鎳三元材料要求混合更加均勻，對于濕度的控制更為嚴格。
二、裝缽
由于高鎳三元正極需要鋰源在前驅(qū)體中分散，為了防止材料在燒結(jié)過程中的自發(fā)團聚，每缽裝料不能過多，裝料量僅為普通三元材料的1/6。
三、煅燒
煅燒工藝是高鎳三元材料中核心的工藝，通常需要經(jīng)過預(yù)燒和多次燒結(jié)。一般來說，鎳含量越高，燒結(jié)溫度越低。高鎳三元材料實際燒結(jié)溫度在750~800℃之間，燒結(jié)過程中需要使用純氧輔助，富氧條件下反復(fù)多次燒結(jié)，煅燒時間普遍較長，一般為20~25h，因此其成本遠高于普通三元材料。
四、粉碎、分級
高鎳三元材料在煅燒后需要將顆粒破碎至微米級，通常需要經(jīng)過三級破碎。目前工業(yè)常用的破碎體系為鄂式破碎-輥式破碎-氣流破碎，獲得顆粒粒度在1~20μm。經(jīng)分級篩分，工業(yè)普遍選取D50=10μm級顆粒作為半成品顆粒。
五、除雜、包裝
高鎳三元材料顆粒分級后的半成品需要經(jīng)過除雜，除去工藝中引入的金屬雜志，一般以鐵為主，工業(yè)上通常使用磁選方式除鐵。經(jīng)除雜后的顆粒通過真空包裝，形成正極材料顆粒成品。
在多環(huán)節(jié)中，往往需要用到連續(xù)式固液分離過程，廣州富一臥螺離心機能處理高鎳三元正極材料的固液分離，臥螺離心機具有耐磨，耐高溫，防腐優(yōu)勢，在新能源固液分離中應(yīng)用十分廣泛。