[发明专利]一种镍钴锰氢氧化物的生产方法

说明书

本发明公开了一种镍钴锰氢氧化物的生产方法，包括以下步骤：a、常规共沉淀反应制备三元前驱体：将Ni、Co和Mn的水溶性盐混合并配制成水溶液，得到混合离子溶液，将混合离子溶液与液碱、氨水溶液并流连续通入到反应釜中进行共沉淀反应制备前驱体浆料；b、管道超声处理：前驱体浆料通过超声波区域，超声时间为180s，同时对浆料进行搅拌，搅拌转速为30rpm；c、筛分处理：将超声处理后的浆料通过悬液分离，粒度大于1微米的颗粒直接进入陈化釜，而后洗涤离心，再在120℃下干燥，得到前驱体；粒度小于1微米的颗粒则通过精滤提浓后重新返到反应釜内，再次反应长大。本发明适用于不同前驱体产品的合成。

技术领域

本发明涉及锂电池正极材料领域，尤其是涉及一种镍钴锰氢氧化物的生产方法。

背景技术

当前，锂电池发展极为迅速，在人们的日常生活中，锂离子电池无处不在，小到普通的手机电池、充电宝，大到新能源汽车电池组、储能电池。而在我国所有的锂离子电池中，比例最大的为NCM三元锂离子电池。在NCM三元锂离子电池生产中，最为重要的便是镍钴锰正极材料的生产。

近些年来，镍钴锰正极材料在我国已进入工业化、标准化生产，且生产规模还在逐年增加。但由于三元镍钴锰前驱体共沉淀反应较为复杂，生产过程较难控制，其次，三元正极行业入门门槛逐年降低，各家公司生产状况和能力良莠不齐，导致镍钴锰正极材料低端产能严重过剩，同时高端产品虽然市场需求较大，但集中于有限的少数公司，生产较为有限。在镍钴锰正极材料生产过程中，正极材料的性能严重依赖于前躯体的前驱体的性质和性能。只有生产出优良且稳定的前驱体，才可以得到优良的正极材料。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种镍钴锰氢氧化物的生产方法，适用于不同前驱体产品的合成。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种镍钴锰氢氧化物的生产方法，包括以下步骤：

a、常规共沉淀反应制备三元前驱体：将Ni、Co和Mn的水溶性盐混合并配制成水溶液，得到混合离子溶液，将混合离子溶液与液碱、氨水溶液并流连续通入到反应釜中进行共沉淀反应制备前驱体浆料，反应釜内通有氮气作为保护气，反应温度为40～60℃，pH为10.5～11.2，搅拌转速为300～500rpm；

b、管道超声处理：前驱体浆料通过频率为28kHz、功率为0.35～0.40W/cm2的超声波区域，超声时间为180s，同时对浆料进行搅拌，搅拌转速为300rpm；该步骤目的在于通过超声波的空化和震荡，使得大颗粒表面粘附的未长大的颗粒脱出，同时颗粒内部层状结构间距增大，晶界吸附的杂质通过水洗便于脱去，以及防止过烧；

c、筛分处理：将超声处理后的浆料通过悬液分离，粒度大于1微米的颗粒直接进入陈化釜，而后洗涤离心，再在120℃下干燥，得到前驱体；粒度小于1微米的颗粒则通过精滤提浓后重新返到反应釜内，再次反应长大。

步骤a中混合离子溶液中包括Ni²⁺、Co²⁺和Mn²⁺的混合离子浓度为1.5～2.0mol/L。

步骤a中液碱浓度为4.0mol/L，氨水溶液浓度为2.0mol/L。

所述Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺摩尔比为5：2：3。

所述Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺摩尔比为6：2：2。

本发明的有益效果是：

(1)适合多款不同类型的镍钴锰氢氧化物的合成反应；