[发明专利]锂电池正极材料之含锂球状前驱物制造成型方法

权利要求书

1.一种锂电池正极材料之含锂球状前驱物制造成型方法，其特征在于包括下列步骤：

步骤一：将含有酸根之一含锂金属盐类离子与一水液均匀混合，以调制成一含锂金属盐类水溶液；

步骤二：将该含锂金属盐类水溶液送入一高温喷雾造粒设备所设一热风炉腔中，通过该高温喷雾造粒设备所设一雾化器，将前述送入该热风炉腔中之该含锂金属盐类水溶液加以喷洒扩散呈雾化状态，从而形成粒径介于0.1μm至20μm之间的若干球状液滴；

步骤三：于该热风炉腔中供应温度介于摄氏300度至摄氏1000度之间的高温热风，使前述雾化之若干球状液滴与该高温热风作用产生裂解效应，以裂解酸根，并使各该球状液滴瞬间干燥定型，从而形成所述含锂球状前驱物。

2.根据权利要求1所述的锂电池正极材料之含锂球状前驱物制造成型方法，其特征在于该含有酸根之含锂金属盐类离子，其组成物中之金属采用镍、钴、铝及锂/镍、钴、锰及锂任其中一种组合式；该含锂金属盐类离子组成物中之盐类则选用硝酸盐、硫酸盐或碳酸盐任其中之一。

3.根据权利要求2所述的锂电池正极材料之含锂球状前驱物制造成型方法，其特征在于该步骤一所述含锂金属盐类水溶液具有下列通式:

((1+w)Li⁺+xMn²⁺+yCo²⁺+zNi²⁺+rAl³⁺)_(l)+(1+w+2x+2y+2z+3r)(NO₃)^-_(l)+H₂O_(l)

又，该步骤三所形成之含锂球状前驱物，系具有下列通式：

Li_(0.95～1)(Li_wMn_xCo_yNi_zAl_r)O_2(s)+(1+w+2x+2y+2z+3r)NO_2(g)+H₂O_(g)

上列通式中，w+x+y+z+r＝1。

4.根据权利要求3所述的锂电池正极材料之含锂球状前驱物制造成型方法，其特征在于该高温喷雾造粒设备所设雾化器为一喷嘴雾化器；该喷嘴雾化器选用二流体、三流体或四流体任一空气流道数量形态。

5.根据权利要求4所述的锂电池正极材料之含锂球状前驱物制造成型方法，其特征在于该雾化器更设有一循环冷却机构。

6.根据权利要求3所述的锂电池正极材料之含锂球状前驱物制造成型方法，其特征在于该高温喷雾造粒设备所设雾化器为一超音波雾化器。

7.根据权利要求4或6所述的锂电池正极材料之含锂球状前驱物制造成型方法，其特征在于该热风炉腔中供应之高温热风，其最佳范围介于摄氏400度至摄氏800度之间。

8.根据权利要求7所述的锂电池正极材料之含锂球状前驱物制造成型方法，其特征在于该步骤三进行过程中，更可执行一炉壁捶击手段，用以击落卡在该热风炉腔炉壁之物料。

9.根据权利要求8所述的锂电池正极材料之含锂球状前驱物制造成型方法，其特征在于该步骤三之后更包括一气粒分离步骤，将干燥定型之含锂球状前驱物与废气加以分流导出。

10.根据权利要求9所述的锂电池正极材料之含锂球状前驱物制造成型方法，其特征在于该气粒分离步骤之后更包括一粒径筛选步骤，对所述含锂球状前驱物进行设定粒径之筛选分类。

11.根据权利要求9所述的锂电池正极材料之含锂球状前驱物制造成型方法，其特征在于该粒径筛选步骤之后，更包括一混合烧结步骤，将含锂球状前驱物取出并进行干燥，再将干燥的含锂球状前驱物与一碳酸锂混合，以获得一金属氧化混合物，接着将该金属氧化混合物于摄氏600度至摄氏950度之间的高温条件下进行烧结，以获得一种锂离子电池正极金属氧化物材料，其具有通式Li_{(0.92～0.99)}(Li_wMn_xCo_yNi_zAl_r)O₂，其中w+x+y+z+r＝1。