[发明专利]一种锂离子电池三元正极材料前驱体的筛分方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池三元正极材料前驱体的筛分方法，将干燥后的三元正极材料前驱体采用超声波振动筛进行筛分，当D≥7μm时，超声波振动频率为0.228～0.760KHz，振幅为300～500μm，物料在筛网面上向中心成卷状运动；当4μm≤D＜7μm时，超声波振动频率为0.228～0.760KHz，振幅为300～500μm，物料在筛网面上形成圆周状运动；当3μm≤D时，超声波振动频率为0.076KHz，振幅为200μm，物料在筛网面上运动加长；其中D为所述三元正极材料前驱体的粒径。本发明通过根据三元正极材料前驱体的粒径和三元比例，调整了振动频率和物料在网面上的运动轨迹，大大提高了筛分效率、延长了筛网的寿命。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其是一种锂离子电池三元正极材料前驱体的筛分方法。

背景技术

在锂离子电池三元正极材料制备工艺中，前驱体的制备工艺占60％，前驱体的优劣直接影响正极材料的性能。一般正极材料为由镍钴锰氢氧化物细小晶粒团聚而成的二次球形颗粒和氢氧化锂混合后煅烧而成。目前生产前驱体主要采用的是共沉淀法，即镍盐、钴盐、锰盐或铝盐按照一定的比例配成盐溶液，在碱液、络合剂存在的条件下形成氢氧化镍钴锰\铝沉淀，再通过离心洗涤、浆化、干燥、筛分等步骤得到合格的产品。正极材料前驱体的振实密度、尺寸、形貌、粒径大小、杂质含量等对三元电池材料的技术指标有直接影响，正极材料前驱体的品质及物理化学性能很大程度上决定了电池材料的性能。

三元前驱体生产的每个环节的控制以及设备的性能都会对最终产品产生直接或间接的影响。筛分是三元前驱体重要的一个环节。超声波振动筛是将220v、50HZ或110v、60HZ电能转化为38KHz的高频电能，输入超声换能器，将其变成38KHz机械振动，从而达到高效筛分和清网的目的。该系统在传统的振动筛基础上再筛网上引入一个低振幅、高频率的超声波振动波(机械波)在筛网上面叠加一个高频率低振幅的超声振动仪，超微细粉体接受巨大的超声加速度，使筛面上的物料始终保持悬浮状态，从而抑制粘附、摩擦、平降、等堵网因素。发明人发现将超声波振动筛应用于三元材料前驱体材料的筛分，无论是提高还是降低振动频率，筛分效果均不理想，振动频率较大时，可以提高筛分效率、防止堵网，但是筛网损失严重，寿命短；振动频率小时，筛分效率低，容易堵网。因此，亟需寻找一种锂离子电池三元正极材料前驱体的筛分方法，可以大幅度提高筛分效率，同时延长筛网寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种锂离子电池三元正极材料前驱体的筛分方法，可以大幅度提高筛分效率，同时延长筛网寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种锂离子电池三元正极材料前驱体的筛分方法，将干燥后的三元正极材料前驱体采用超声波振动筛进行筛分，

对粒径D≥7μm的三元正极材料前驱体进行筛分时，超声波振动频率为0.228～0.760KHz，振幅为300～500μm，物料在筛网面上的运动轨迹为向中心成卷状运动；

对粒径4μm≤D＜7μm的三元正极材料前驱体进行筛分时，超声波振动频率为0.228～0.760KHz，振幅为300～500μm，物料在筛网面上的运动轨迹为在筛网面上形成圆周状运动；

对粒径3μm≤D的三元正极材料前驱体进行筛分时，超声波振动频率为0.076KHz，振幅为200μm，物料在筛网面上的运动轨迹为在筛面运动加长；

其中D为所述三元正极材料前驱体的粒径。

进一步的，所述三元正极材料前驱体为镍钴锰氢氧化物。

进一步的，对粒径D≥7μm的三元正极材料前驱体进行筛分时，调整超声波振动筛的上部重锤与下部重锤的相位角为90°，使物料在筛网面上向中心成卷状运动。

进一步的，对粒径4μm≤D＜7μm的三元正极材料前驱体进行筛分时，调整超声波振动筛的上部重锤与下部重锤的相位角为45°，使物料在筛网面上形成圆周状运动。