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科技研发

科隆兴科技 科技兴科隆

前躯体产品改进项目

一、项目概况
锂离子电池(LIB)作为新一代绿色高能充电电池,具有比能量高、工作电压高、循环寿命长、自放电率低和安全性能好等特点,广泛用作移动电话、便携式电脑、摄像机、照相机等的电源,并在航空航海、医疗仪器及军用通讯设备领域逐步替代传统的电池LiCoO 是目前商业化的LIB正极材料,但由于钴元素属于稀缺资源,价格非常高,并且钴容易对环境造成污染.因此,开发性能优良价格低廉的正极材料成为LIB发展的当务之急。
随着科技发展,越来越多的移动科技设备的使用,使锂离子二次电池得到广泛应用。三元材料锂离子电池成本低、比容量高、电压平台高、抗过冲性能好,成为动力电池,数码产品等众多领域得到迅猛发展。目前前躯体种类多样化,包括111、424、433、523、622、701515、811等。随着前躯体的市场需求越来越大,前躯体的改进尤为迫切,改进项目包括:球形度、硫酸根、钠含量、粒径分布、金属异物等,其中特别是金属异物指标关系到电池产品的安全性能,国际客户对金属异物要求十分严格,我司积极对生产线进行改造,采用日本进口除磁装置,目前磁性物质已满足国际客户需求

随着市场国际化需求,我司积极与国际客户三星、LG、L&F、SKC等合作改进前躯体品质,使前躯体品质得到飞速提升并将前躯体出口日本、韩国、德国等。

二、项目技术创新情况
氢氧化镍钴锰三元系列改进的研究内容及关键技术:研究的主要内容为元素的沉淀条件范围要求所用原材料的盐类和生产工艺。根据锂离子电池发展趋势及客户需求,解决锰元素易氧化共沉淀成球困难问题,该项目主要改进工序方式解决共沉淀成球后粒径控制问题,使粒径稳定在8-10微米,保证粒径可控性及一致性,可以保证每个结晶颗粒中镍、钴、锰含量的均匀一致;改进工序条件,保证产品质量同时优化工艺合成将产品生产成本降低20%;解决共沉淀锰后形成晶型球形度差及提高成品振实密度问题;
(1)采用惰性气体保护应用于液相合成工艺,有效解决解决锰元素易氧化共沉淀成球困难;
(2)通过改进反应液不同加料速度,掌握不同反应停留时间对粒径生长速度的影响,保证粒径可控性及一致性;
(3)通过调整反应液pH值、反应温度、不同转速、保证结晶颗粒球形度SEM、振实密度达到超出客户标准要求。(客户要求≥2.20g/ml,实际达到2.40g/ml);
(4)通过灵活运用保护气流量对球生长速度不同的原理,采用不同气流量控制粒径生长,达到降低生产成本30%。(原3000元/吨,现2100元/吨);
(5)通过运用较大粒径启动底锅开始反应,使8小时即可出合格产品,有效提高成品合格品率。(原工艺24小时出合格品)。


三、社会效益和经济效益
随着科技发展,越来越多的移动科技设备的使用,使锂离子二次电池得到广泛应用。锂离子电池电池成本低、三元前躯体TD高、球形度好、粒径分布可控等,为正极材料各自的优点,因而得到迅猛发展,成为动力电池,数码产品等众多领域的有力竞争者。要制备出高性能的二次电池,必须要制备出性能好的前躯体材料,前躯体性能的好坏决定了三元材料性能的好坏优劣。目前前躯体种类多样化,三元前躯体包括:111、424、433、523、622、701515、811等。改进项目包括:球形度、硫酸根、钠含量、金属异物等,其中特别是金属异物指标关系到电池产品的安全性能,国际客户对金属异物要求十分严格,随着市场国际化需求,我司积极与国际客户三星、LG等合作改进三元前躯体品质。 
三元材料前躯体产业化的规格有111 (HX33B)、424(HX54)、523(HX53)622 (HX66)、701515(HX67)811(HX68)等。主要以国际市场为主。如日本、韩国、德国等国家。

其中HX33B销售到韩国LG市场,主要用于电动工具。每年的销量达到1000T,很大程度提升了企业的销量。
二元前躯体产业化的规格有80/20(HX58S)、85/15(HX65H)、90/10(HX90)等。主要以日本为主。
批量使用客户对产品反映较好,认为市场潜力巨大,具有很大的社会效益和经济效益。



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