前驅體/正極材料洗濾

  采用共沉淀的方法合成三元前驅體,然后采用高溫固相法合成最終產品。該生產工藝中上料、攪拌混合、陳化、反應、生晶、洗滌、過濾關鍵工序直接影響NCM三元材料品質及電池性能,起著承上啟下的核心作用。在掌握NCM三元材料生產工藝基礎上,統籌兼顧工藝參數,引入功能集成設計理念,將工藝中相關聯鎖工序進行有機融合,研發出一體化多功能機,集成了真空上料、攪拌混合、反應生晶、打漿洗滌、壓濾吹干、干粉出料等六種功能,實現NCM三元材料工藝綠色化生產。

工藝簡述

  正極材料是鋰電池核心材料,目前市場上廣泛使用的有鈷酸鋰、錳酸鋰、NCM(鎳鈷錳)三元材料,其中,NCM三元材料憑借高能量密度、較好的安全性和循環性能,受到市場青睞。合成NCM三元材料的方法:共沉淀-高溫固相法、低熱固相法、溶膠-凝膠法、流變相法、微波法和水熱法等。其中共沉淀-高溫固相法是當前工業生產的主流工藝,首先采用共沉淀的方法合成三元前驅體,然后采用高溫固相法合成最終產品。該生產工藝中上料、攪拌混合、陳化、反應、生晶、洗滌、過濾關鍵工序直接影響NCM三元材料品質及電池性能,起著承上啟下的核心作用。

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該設備集壓濾、漿化、洗滌等功能于一體,洗滌充分高效,能較大程度降低廢水量。經壓濾后,正極材料的含水量平均小于8%,其余性能指標也符合規范要求。也可使用LGLZ拉袋式離心機進行洗濾,但離心機置換式洗滌效果有待提升。

三元前驅體是由化工原料制備目標產物工藝過程中的前級重要中間品。當前工業化生產三元前驅體主要采用氫氧化鈉共沉淀法,其中過濾洗滌是關鍵工序。

陳化后的三元前驅體漿料的固含量大多在10%~65%,進入過濾洗滌多功能機后進行初始過濾,去除大部分溶解在母液中的副產物、絡合劑、沉淀劑等;再經過堿洗和水洗,通過濾餅加入堿液或純水后打散、漿化洗滌,進一步去除殘留在濾餅中的可溶性雜質。與離心機相比,洗滌更充分,洗滌液消耗量少,污水排放減少。


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