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科隆興科技 科技興科隆

前軀體產品改進項目

一、項目概況
鋰離子電池(LIB)作為新一代綠色高能充電電池,具有比能量高、工作電壓高、循環壽命長、自放電率低和安全性能好等特點,廣泛用作移動電話、便攜式電腦、攝像機、照相機等的電源,并在航空航海、醫療儀器及軍用通訊設備領域逐步替代傳統的電池LiCoO 是目前商業化的LIB正極材料,但由于鈷元素屬于稀缺資源,價格非常高,并且鈷容易對環境造成污染.因此,開發性能優良價格低廉的正極材料成為LIB發展的當務之急。
隨著科技發展,越來越多的移動科技設備的使用,使鋰離子二次電池得到廣泛應用。三元材料鋰離子電池成本低、比容量高、電壓平臺高、抗過沖性能好,成為動力電池,數碼產品等眾多領域得到迅猛發展。目前前軀體種類多樣化,包括111、424、433、523、622、701515、811等。隨著前軀體的市場需求越來越大,前軀體的改進尤為迫切,改進項目包括:球形度、硫酸根、鈉含量、粒徑分布、金屬異物等,其中特別是金屬異物指標關系到電池產品的安全性能,國際客戶對金屬異物要求十分嚴格,我司積極對生產線進行改造,采用日本進口除磁裝置,目前磁性物質已滿足國際客戶需求

隨著市場國際化需求,我司積極與國際客戶三星、LG、L&F、SKC等合作改進前軀體品質,使前軀體品質得到飛速提升并將前軀體出口日本、韓國、德國等。

二、項目技術創新情況
氫氧化鎳鈷錳三元系列改進的研究內容及關鍵技術:研究的主要內容為元素的沉淀條件范圍要求所用原材料的鹽類和生產工藝。根據鋰離子電池發展趨勢及客戶需求,解決錳元素易氧化共沉淀成球困難問題,該項目主要改進工序方式解決共沉淀成球后粒徑控制問題,使粒徑穩定在8-10微米,保證粒徑可控性及一致性,可以保證每個結晶顆粒中鎳、鈷、錳含量的均勻一致;改進工序條件,保證產品質量同時優化工藝合成將產品生產成本降低20%;解決共沉淀錳后形成晶型球形度差及提高成品振實密度問題;
(1)采用惰性氣體?;びτ糜諞合嗪銑曬ひ?,有效解決解決錳元素易氧化共沉淀成球困難;
(2)通過改進反應液不同加料速度,掌握不同反應停留時間對粒徑生長速度的影響,保證粒徑可控性及一致性;
(3)通過調整反應液pH值、反應溫度、不同轉速、保證結晶顆粒球形度SEM、振實密度達到超出客戶標準要求。(客戶要求≥2.20g/ml,實際達到2.40g/ml);
(4)通過靈活運用?;て髁慷鄖蟶に俁炔煌腦?,采用不同氣流量控制粒徑生長,達到降低生產成本30%。(原3000元/噸,現2100元/噸);
(5)通過運用較大粒徑啟動底鍋開始反應,使8小時即可出合格產品,有效提高成品合格品率。(原工藝24小時出合格品)。


三、社會效益和經濟效益
隨著科技發展,越來越多的移動科技設備的使用,使鋰離子二次電池得到廣泛應用。鋰離子電池電池成本低、三元前軀體TD高、球形度好、粒徑分布可控等,為正極材料各自的優點,因而得到迅猛發展,成為動力電池,數碼產品等眾多領域的有力競爭者。要制備出高性能的二次電池,必須要制備出性能好的前軀體材料,前軀體性能的好壞決定了三元材料性能的好壞優劣。目前前軀體種類多樣化,三元前軀體包括:111、424、433、523、622、701515、811等。改進項目包括:球形度、硫酸根、鈉含量、金屬異物等,其中特別是金屬異物指標關系到電池產品的安全性能,國際客戶對金屬異物要求十分嚴格,隨著市場國際化需求,我司積極與國際客戶三星、LG等合作改進三元前軀體品質。 
三元材料前軀體產業化的規格有111 (HX33B)、424(HX54)、523(HX53)622 (HX66)、701515(HX67)811(HX68)等。主要以國際市場為主。如日本、韓國、德國等國家。

其中HX33B銷售到韓國LG市場,主要用于電動工具。每年的銷量達到1000T,很大程度提升了企業的銷量。
二元前軀體產業化的規格有80/20(HX58S)、85/15(HX65H)、90/10(HX90)等。主要以日本為主。
批量使用客戶對產品反映較好,認為市場潛力巨大,具有很大的社會效益和經濟效益。