[发明专利]一种用于钴酸锂电池的掺杂小粒径氧化钴的制备方法及装置

说明书

本发明公开了一种用于钴酸锂电池的掺杂小粒径氧化钴的制备方法，该方法是通过以下步骤实现的：步骤1、配制钴盐溶液和氢氧化钠溶液；步骤2、向上述钴盐溶液和氢氧化钠溶液中分别加入氯化镁、添加剂和氯化铝，分别制得两种掺杂溶液；步骤3、将步骤2制得的两种溶液加入反应槽中，并控制整个反应体系中的pH值一定；步骤4、待反应槽溢流口开始溢料时，降低掺铝氢氧化钠溶液的流量，并对溢流液浓缩再反应；步骤5、直至粒径合格，进行离心，烘干，制得掺杂氧化钴；本发明还公开了用于上述制备方法的装置。本发明通过在反应体系中加入铝盐和镁盐并控制整个反应体系中的pH值，使得制得的氧化钴粒径小且均匀，应用到钴酸锂电池中使其更具有循环性。

技术领域

本发明属于钴酸锂电池材料技术领域，涉及一种用于钴酸锂电池的掺杂小粒径氧化钴的制备方法。

背景技术

随着工业进程的不断前行，环境污染越来越严重，原始石油经济正在不断转型，各种清洁能源应运而生，而电力能源将越来越担任着经济的主要动力，电力载体电池则是不可或缺的，我们需要的电池应该是能量密度高、体积密度高、安全性好、耐高温低温、循环寿命长、无毒无害、可大功率充放电，聚所有优点为一体而且低成本；但目前并不存在这样的电池，那么在不同种类电池的优缺点中就需要取舍；而且，不同的电动车对电池的需求点也是不同的，因此只有立足于长远地对电动汽车作出判断，才能有利于我们正确地判断电池路线的选择。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用于钴酸锂电池的掺杂小粒径氧化钴的制备方法，解决了现有技术中粒径大，振实密度低、分布不均匀的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种用于钴酸锂电池的掺杂小粒径氧化钴的制备方法，该方法是通过以下步骤实现的：

步骤1、配制钴盐溶液和氢氧化钠溶液；

步骤2、向所述钴盐溶液中加入氯化镁和添加剂，搅拌均匀，制得掺镁钴盐溶液；向所述氢氧化钠溶液中加入氯化铝，搅拌均匀，制得掺铝氢氧化钠溶液；

步骤3、向反应槽中加入纯水，加热至70～80℃，开启空气进出阀门，将步骤2所述的掺镁钴盐溶液和所述的掺铝氢氧化钠溶液加入反应槽中，并调整空气进入的流量、掺镁氯化钴溶液进入的流量以及掺铝氢氧化钠溶液进入的流量，整个反应体系中的pH值为10.5～13.5；

步骤4、待反应槽的溢料口开始溢料时，逐步降低掺铝氢氧化钠溶液的流量，开启浓密机将溢流出的物料流入浓密机进行浓缩，浓缩后，再返入反应槽中继续反应；

步骤5、监控反应槽中料液的粒径为2～4μm时，停止反应，进行离心，烘干，制得掺杂氧化钴。

优选地，所述步骤1中，所述钴盐溶液中钴的浓度为100～150g/L，所述氢氧化钠溶液的百分比为30％～35％。

优选地，所述步骤2中，所述掺镁氯化钴溶液中镁的浓度为0.600-0.800g/L，所述掺镁氯化钴溶液中添加剂的浓度为1.300～1.950g/L，所述掺铝氢氧化钠溶液中铝的浓度为0.200-0.900g/L。、

优选地，所述步骤2中，所述添加剂为乙二胺四乙酸、氨水、柠檬酸中的一种或几种。

优选地，所述步骤3中，所述空气的流量为20～30m³/H，所述掺镁氯化钴溶液的流量为200-400L/H。

优选地，所述步骤4具体通过以下步骤实现的：

步骤4.1、反应槽的溢料口开始溢料时，逐步降低掺铝氢氧化钠溶液的流量，保持PH以每小时0.2～0.4个点下降，直至pH值为9～10后，保持pH值不变；

步骤4.2、开启浓密机将溢流出的物料流入浓密机进行浓缩，浓缩后，再返入反应槽中继续反应。