1.本發(fā)明涉及去除鋰電正極材料中磁性異物的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種濕法去除鋰電正極材料高鐵料中磁性異物的方法。

背景技術(shù)：

2.隨著新能源國家補(bǔ)貼逐步退坡，電池企業(yè)對降低成本的需求進(jìn)一步增強(qiáng)，而正極材料成本占據(jù)了電池整體成本的40％左右，這就對正極材料企業(yè)成本降低提出了更高的要求。正極材料制備過程中，不可避免的引入磁性金屬雜質(zhì)，磁性金屬嚴(yán)重影響電池安全性能，會造成電池內(nèi)部短路，自放電升高，因此電池企業(yè)嚴(yán)格控制磁性異物含量，一般要求≤50ppb(根據(jù)測試方法不同數(shù)值有所波動)。

3.現(xiàn)有技術(shù)中主要利用電磁除鐵器進(jìn)行除鐵，一般采取的措施有：

4.(1)使用電磁除鐵器多次除鐵，該方法降低金屬雜水平有限，高鐵料經(jīng)多次除鐵后金屬雜水平在100?200ppb水平甚至更高，且造成返工成本升高；(2)直接作廢料處理，這部分物料的比例在0.5％左右，給正極材料企業(yè)帶來了很大的成本浪費(fèi)。

5.因此，研究和開發(fā)一種去除鋰電正極材料中磁性異物的方法具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

6.本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的經(jīng)電磁除鐵器除鐵后，被磁芯吸附的高鐵料的磁性異物含量較高的問題，提供一種濕法去除鋰電正極材料高鐵料中磁性異物的方法，該方法工藝簡單，去除磁性異物效果明顯，且能夠顯著降低鋰電正極材料制造成本。

7.為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明面提供了一種濕法去除鋰電正極材料高鐵料中磁性異物的方法，其中，所述的方法包括：

8.(1)將鋰電正極材料高鐵料與水接觸制漿，得到第一漿料；

9.(2)將所述第一漿料在管道除雜器中進(jìn)行磁性異物去除處理，得到第二漿料；

10.(3)將所述第二漿料進(jìn)行固液分離處理，以及將得到的產(chǎn)物進(jìn)行干燥處理，得到粉狀物料；

11.(4)將所述粉狀物料與鋰源接觸進(jìn)行燒結(jié)處理得到純凈的鋰電正極材料。

12.通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

13.(1)本發(fā)明通過將含有磁性異物的鋰電正極材料與水接觸制漿，能夠分散正極材料顆粒，增大物料與除雜棒接觸面積，來更好地去除磁性異物；

14.(2)將所述管道除雜器的物料進(jìn)口低于物料出口，能夠使物料與除雜棒充分接觸；

15.(3)該方法通過補(bǔ)充鋰源步驟，能夠使半電池容量處理前后在同一水平，進(jìn)而降低了正極材料制造成本；

16.(4)另外，該方法屬于物理濕法去除方法，工藝簡單，容易操作，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明

17.圖1是本發(fā)明的濕法去除鋰電正極材料高鐵料中磁性異物的方法的示意圖。

18.附圖標(biāo)記說明

19.1 攪拌釜；

a 離心泵；

[0020]2?

1 第一管道除雜器；

2 第二管道除雜器；

[0021]2?

3 第三管道除雜器；

b1 物料進(jìn)口；

[0022]

b2 物料出口；

3 固液分離裝置；

[0023]

4 雙錐干燥器；

5 廢水處理。

具體實(shí)施方式

[0024]

在本文中所披露的范圍的端點(diǎn)和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數(shù)值范圍來說，各個(gè)范圍的端點(diǎn)值之間、各個(gè)范圍的端點(diǎn)值和單獨(dú)的點(diǎn)值之間，以及單獨(dú)的點(diǎn)值之間可以彼此組合而得到一個(gè)或多個(gè)新的數(shù)值范圍，這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開。

[0025]

在本發(fā)明中，需要說明的是，正極材料制備過程中，不可避免的引入磁性金屬雜質(zhì)，由于正極材料本身具有弱磁性，使得一部分物料被磁芯吸附，這部分含有磁性金屬雜質(zhì)的物料統(tǒng)稱為鋰電正極材料高鐵料，即，本發(fā)明中的含有磁性異物的鋰電正極材料。

[0026]

本發(fā)明提供了一種濕法去除鋰電正極材料高鐵料中磁性異物的方法，其中，所述的方法包括：

[0027]

(1)將鋰電正極材料高鐵料與水接觸制漿，得到第一漿料；

[0028]

(2)將所述第一漿料在管道除雜器中進(jìn)行磁性異物去除處理，得到第二漿料；

[0029]

(3)將所述第二漿料進(jìn)行固液分離處理，以及將得到的產(chǎn)物進(jìn)行干燥處理，得到粉狀物料；

[0030]

(4)將所述粉狀物料與鋰源接觸進(jìn)行燒結(jié)處理得到純凈的鋰電正極材料。

[0031]

本發(fā)明的發(fā)明人意外發(fā)現(xiàn)：一方面，通過將含有磁性異物的鋰電正極材料(鋰電正極材料高鐵料)與水接觸制漿，能夠分散正極顆粒，增大物料與除雜棒接觸面積，來更好地去除磁性異物；另一方面，將管道除雜器的物料進(jìn)口低于物料出口，能夠使物料與除雜棒充分接觸；進(jìn)而能夠使得去除效果明顯，顯著降低鋰電正極材料制造成本。另外，在本發(fā)明中，通過將烘干物料與鋰源按一定比例混合均勻后進(jìn)行燒結(jié)補(bǔ)充鋰源損失，能夠使半電池容量處理前后在同一水平，進(jìn)而降低了正極材料制造成本。

[0032]

根據(jù)本發(fā)明，在步驟(1)中，將鋰電正極材料高鐵料與水接觸制漿的容器沒有具體限定，在本發(fā)明中，優(yōu)選為攪拌釜。

[0033]

根據(jù)本發(fā)明，在步驟(1)中，所述鋰電正極材料高鐵料與水的用量的重量比為1：(0.5?5)；優(yōu)選為1：(1.5?3)；更優(yōu)選為1：(2?3)。在本發(fā)明中，將所述鋰電正極材料高鐵料與水的用量的重量比限定為前述范圍之內(nèi)，能夠降低正極材料高鐵料與水接觸過程中的脫鋰效果。

[0034]

根據(jù)本發(fā)明，所述鋰電正極材料高鐵料中正極材料的結(jié)構(gòu)表達(dá)式包括式(1)、式(2)和式(3)中的一種或多種；

[0035]

li1+acoo2，式(1)；

[0036]

li1+amn2o4，式(2)；

[0037]

li1+a(nixcoymn1?x?y)o2，式(3)；

[0038]

其中，

0.5≤a≤0.3，0≤x≤0.5，0≤y≤0.5。

[0039]

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，所述鋰電正極材料高鐵料中正極材料的結(jié)構(gòu)表達(dá)式選自li

1.03(ni0.5co0.2mn0.3)o2和/或li1.05coo2。

[0040]

根據(jù)本發(fā)明，在步驟(1)中，將鋰電正極材料高鐵料與水接觸制漿的條件包括：攪拌速率為30?180rpm，優(yōu)選為30?120rpm；另外，該接觸制漿的溫度沒有具體限定，可以在室溫下進(jìn)行。

[0041]

根據(jù)本發(fā)明，在步驟(2)中，優(yōu)選情況下，將所述第一漿料在n個(gè)串聯(lián)的管道除雜器中循環(huán)進(jìn)行磁性異物去除處理；其中，n為2?5個(gè)；優(yōu)選地，n為2?3個(gè)。

[0042]

根據(jù)本發(fā)明，所述循環(huán)指的是將所述第一漿料由離心泵依次經(jīng)串聯(lián)的n個(gè)管道除雜器后，循環(huán)回?cái)嚢韪小＞唧w地，在本發(fā)明中，根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式，如圖1所示，將鋰電正極材料高鐵料與水在攪拌釜1中制漿，得到第一漿料；再將所述第一漿料有離心泵a依次經(jīng)串聯(lián)的第一管道除雜器2?

1、第二管道除雜器2?2和第三管道除雜器2?3后，再循環(huán)回?cái)嚢韪?中。

[0043]

根據(jù)本發(fā)明，所述磁性異物去除處理的條件包括：磁力9000?12000高斯，時(shí)間0.1?2h；優(yōu)選地，磁力10000?12000高斯，時(shí)間0.1?1h。

[0044]

根據(jù)本發(fā)明，所述鋰電正極材料高鐵料中磁性異物的總含量為200?5000ppb，優(yōu)選為200?3000ppb。

[0045]

根據(jù)本發(fā)明，所述磁性異物包括鋰、鐵、鉻、鋅和銅中的一種或多種。

[0046]

根據(jù)本發(fā)明，所述管道除雜器的頂部設(shè)置有頂蓋，所述頂蓋設(shè)置有除雜棒；優(yōu)選情況下，所述除雜棒的材質(zhì)為不銹鋼。

[0047]

根據(jù)本發(fā)明，所述管道除雜器的材質(zhì)為不銹鋼。在本發(fā)明中，所述管道除雜器沒有具體限定，優(yōu)選情況下，所述管道除雜器購自寧波磁安機(jī)電有限公司，型號為d159?50?7。

[0048]

在本發(fā)明中，所述除雜棒的一個(gè)端面可以固定設(shè)置在所述頂蓋上，使得所述除雜棒懸垂在所述頂蓋上即可。優(yōu)選情況下，所述除雜棒可以以固定在所述頂蓋的某一點(diǎn)為軸心旋轉(zhuǎn)，在本發(fā)明中，將所述除雜棒設(shè)置為可旋轉(zhuǎn)的，目的是能夠更好地與物料進(jìn)行接觸，進(jìn)而能夠更好的去除磁性異物。

[0049]

根據(jù)本發(fā)明，所述除雜棒的數(shù)量為1?20個(gè)，表面積為0.01?0.5m2；優(yōu)選地，所述除雜棒的數(shù)量為1?15個(gè)，表面積為0.01?0.4m2。另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選情況下，所述除雜棒的形狀可以為圓柱形、方形和方板形中的一種或多種。

[0050]

根據(jù)本發(fā)明，所述管道除雜器設(shè)置有物料進(jìn)口和物料出口，且所述物料進(jìn)口低于所述物料出口；在本發(fā)明中，限定所述物料進(jìn)口低于所述物料出口，能夠使得物料與管道除雜器中的除雜棒充分接觸，能夠更好地將磁性異物去除。優(yōu)選情況下，所述物料出口比所述物料進(jìn)口高20?40cm。

[0051]
根據(jù)本發(fā)明，所述的方法還包括：將所述管道除雜器進(jìn)行定期清理，其中，所述定期清理的條件包括每間隔2?30min清理一次；優(yōu)選地，每間隔5?10min清理一次。在本發(fā)明中，將所述管道除雜器進(jìn)行定期清理，目的是能夠?qū)⒋判援愇镞M(jìn)行清理，使得所述管道除雜器中的除雜棒能夠更好的與物料進(jìn)行接觸。

[0052]

根據(jù)本發(fā)明，在步驟(3)中，優(yōu)選情況下，采用離心機(jī)、壓濾機(jī)和微孔過濾器中的一種或多種進(jìn)行固液分離處理，優(yōu)選為離心機(jī)，其中，所述固液分離處理的條件包括：根據(jù)材料粒徑大小濾布目數(shù)可選擇范圍800?5000目、離心轉(zhuǎn)速為700?1200rpm、甩干時(shí)間為20?50min、壓榨壓力為0.5?5mpa，氣吹時(shí)間為20?50min等。

[0053]

根據(jù)本發(fā)明，所述干燥處理的條件包括：溫度為120?200℃，時(shí)間為12?36h；優(yōu)選地，溫度為150?180℃，時(shí)間為12?24h。在本發(fā)明，物料經(jīng)干燥后呈粉狀。另外，在本發(fā)明中，進(jìn)行所述干燥處理的設(shè)備優(yōu)選為雙錐干燥機(jī)。

[0054]

根據(jù)本發(fā)明，將所述第二漿料進(jìn)行固液分離處理，清液進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)，濃密后的漿料進(jìn)入雙錐干燥機(jī)。

[0055]

根據(jù)本發(fā)明，在步驟(4)中，將烘干物料與鋰源按一定比例混合均勻后進(jìn)行燒結(jié)補(bǔ)充鋰源損失；優(yōu)選地，所述粉狀物料與所述鋰源的用量的摩爾比為1：(0.01?0.1)，優(yōu)選為1：(0.01?0.07)。

[0056]

根據(jù)本發(fā)明，在步驟(4)中，所述燒結(jié)處理的條件包括：溫度為750?1000℃，時(shí)間為8?16h；優(yōu)選地，溫度為750?980℃，時(shí)間為8?12h。

[0057]

根據(jù)本發(fā)明，所述純凈的鋰電正極材料中的磁性異物的總含量≤50ppb。

[0058]

根據(jù)本發(fā)明一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式，如圖1所示，一種濕法去除鋰電正極材料高鐵料中磁性異物的方法包括：

[0059]

(1)將高金屬雜質(zhì)的鋰電正極材料高鐵料(200?3000ppb)與高純水按重量比1:(1?2)加入到攪拌釜1中，在攪拌速率為30?120rpm條件下制漿，所述鋰電正極材料高鐵料中正極材料的結(jié)構(gòu)表達(dá)式選自li1.03(ni0.5co0.2mn0.3)o2和/或li1.05coo2；

[0060]

(2)制備好的漿料由離心泵a依次經(jīng)由串聯(lián)的第一管道除雜器2?1、第二管道除雜器2?2和第三管道除雜器2?3進(jìn)行磁性異物去除處理，再循環(huán)回?cái)嚢韪?中，循環(huán)時(shí)間0.7?2小時(shí)，期間5?20分鐘清理一次管道除雜器，管道除雜器過流部分材質(zhì)為不銹鋼，第一管道除雜器2?1、第二管道除雜器2?2和第三管道除雜器2?3各自設(shè)置有物料進(jìn)口和物料出口，且所述物料進(jìn)口低于所述物料出口20?40cm；管道除雜器的頂蓋上設(shè)置有除雜棒，除雜棒的形狀可以為圓柱形、方形和方板形中的一種或多種；除雜棒的數(shù)量為1?15個(gè)，表面積為0.01?0.4m2；磁力10000?12000高斯，時(shí)間0.1?1h；

[0061]

(3)循環(huán)數(shù)次后的漿料由離心泵a泵入固液分離裝置3(離心機(jī))中，經(jīng)固液分離裝置后的漿料開始固液分離，清液進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)5，濃密后的漿料進(jìn)入雙錐干燥機(jī)4；

[0062]

(4)漿料經(jīng)雙錐干燥機(jī)在溫度為150?180℃烘干12?24小時(shí)后，物料呈粉狀，該粉狀物料金屬雜質(zhì)將降低到50ppb以下；

[0063]

(5)將烘干物料與鋰源按摩爾比1:(0.01?0.07)混合均勻后，在溫度為750?980℃進(jìn)行燒結(jié)8?12小時(shí)補(bǔ)充鋰源損失，得到純凈的鋰電正極材料。

[0064]

以下將通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

[0065]

以下實(shí)施例和對比例中：

[0066]

磁性異物含量通過icp方法測得，icp購自珀金埃爾默儀器有限公司，型號pe?7000dv。

[0067]

半電池容量通過扣式電池測得，具體地：

[0068]

將正極材料、pvdf、乙炔黑按質(zhì)量比95∶2.5∶2.5混合，研磨均勻后，涂覆在0.1mm厚的鋁箔上，沖壓成直徑約11mm的圓形正極片，其中含正極材料約10mg。在120℃下、真空度?0.1mpa的真空烘箱中干燥12h。

[0069]

以金屬鋰片為負(fù)極，1mol/l li pf6/ec+dmc為電解液，在氬氣保護(hù)的手套箱中組裝cr2025型扣式電池。

[0070]

42d自放電通過電壓表測試全電池放置42天前后的電壓差測得。

[0071]

實(shí)施例1

[0072]

本實(shí)施例在于說明采用本發(fā)明的方法去除鋰電正極材料高鐵料中磁性異物。

[0073]

(1)將含480ppb的高金屬雜質(zhì)的鋰電正極材料li1.03(ni0.5co0.2mn0.3)o2與高純水按1:1.5的比例加入到攪拌釜中，在攪拌速率為120rpm條件下制漿；

[0074]

(2)制備好的漿料由離心泵經(jīng)由第一管道除雜器和第二管道除雜器循環(huán)回?cái)嚢韪?，循環(huán)時(shí)間0.7小時(shí)，期間每20分鐘清理一次第一管道除雜器和第二管道除雜器，第一管道除雜器和第二管道除雜器的過流部分材質(zhì)為不銹鋼，磁力要求12000高斯；第一管道除雜器和第二管道除雜器各自設(shè)置有物料進(jìn)口和物料出口，且所述物料進(jìn)口低于所述物料出口30cm；第一管道除雜器和第二管道除雜器的頂蓋上均設(shè)置有除雜棒，除雜棒的形狀為圓柱形；每臺除雜器上配制的除雜棒的數(shù)量為12個(gè)，表面積為0.015m2；

[0075]

(3)循環(huán)0.7小時(shí)的漿料由離心泵泵入固液分離裝置內(nèi)，經(jīng)固液分離裝置后的漿料開始固液分離，清液進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)，濃密后的漿料進(jìn)入雙錐干燥機(jī)；

[0076]

(4)漿料經(jīng)雙錐干燥機(jī)在溫度為150℃烘干24小時(shí)后，物料呈粉狀，檢測該粉狀物料金屬雜質(zhì)含量如表1所示；

[0077]

(5)將烘干物料與鋰源按1：0.02比例混合均勻后，在溫度為750℃進(jìn)行燒結(jié)12小時(shí)補(bǔ)充鋰源損失，得到純凈的鋰電正極材料。

[0078]

實(shí)施例2

[0079]

本實(shí)施例在于說明采用本發(fā)明的方法去除鋰電正極材料高鐵料中磁性異物。

[0080]

如圖1所示：

[0081]

(1)將含1010ppb的高金屬雜質(zhì)的鋰電正極材料li1.03(ni0.5co0.2mn0.3)o2與高純水按1:1.5的比例加入到攪拌釜1中，在攪拌速率為120rpm條件下制漿；

[0082]

(2)制備好的漿料由離心泵a經(jīng)由第一管道除雜器2?

1、第二管道除雜器2

2和第三管道除雜器2

3循環(huán)回?cái)嚢韪?中，循環(huán)時(shí)間1小時(shí)，期間每20分鐘清理一次第一管道除雜器2

1、第二管道除雜器2

2和第三管道除雜器2

3，磁力要求12000高斯；第一管道除雜器2

1、第二管道除雜器2

2和第三管道除雜器2

3各自設(shè)置有物料進(jìn)口和物料出口，且所述物料進(jìn)口低于所述物料出口40cm；第一管道除雜器2

1、第二管道除雜器2

2和第三管道除雜器2

3的頂蓋上均設(shè)置有除雜棒，除雜棒的形狀為方形；每臺除雜器上配置的除雜棒的數(shù)量為20個(gè)，表面積為0.15m2；

[0083]

(3)循環(huán)1小時(shí)的漿料由離心泵a泵入固液分離裝置3內(nèi)，經(jīng)固液分離裝置3后的漿料開始固液分離，清液進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)5，濃密后的漿料進(jìn)入雙錐干燥機(jī)4；

[0084]

(4)漿料經(jīng)雙錐干燥機(jī)在溫度為160℃烘干20小時(shí)后，物料呈粉狀，檢測該粉狀物料金屬雜質(zhì)含量如表1所示；

[0085]

(5)將烘干物料與鋰源按1：0.02比例混合均勻后，在溫度為780℃進(jìn)行燒結(jié)10小時(shí)補(bǔ)充鋰源損失，得到純凈的鋰電正極材料。

[0086]

實(shí)施例3

[0087]

本實(shí)施例在于說明采用本發(fā)明的方法去除鋰電正極材料高鐵料中磁性異物。

[0088]

(1)將含2766ppb的高金屬雜質(zhì)的鋰電正極材料li

1.05

coo2與高純水按1:1.5的比例加入到攪拌釜中，在攪拌速率為120rpm條件下制漿；

[0089]

(2)制備好的漿料由離心泵經(jīng)由第一管道除雜器和第二管道除雜器循環(huán)回?cái)嚢韪?，循環(huán)時(shí)間1小時(shí)，期間每20分鐘清理一次第一管道除雜器和第二管道除雜器，磁力要求10000高斯；第一管道除雜器和第二管道除雜器各自設(shè)置有物料進(jìn)口和物料出口，且所述物料進(jìn)口低于所述物料出口20cm；第一管道除雜器和第二管道除雜器的頂蓋上均設(shè)置有除雜棒，除雜棒的形狀可以為圓柱形；每臺除雜器上配置的除雜棒的數(shù)量為12個(gè)，表面積為0.015m2；

[0090]

(3)循環(huán)1小時(shí)的漿料由離心泵泵入固液分離裝置內(nèi)，經(jīng)固液分離裝置后的漿料開始固液分離，清液進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)，濃密后的漿料進(jìn)入雙錐干燥機(jī)；

[0091]

(4)漿料經(jīng)雙錐干燥機(jī)在溫度為180℃烘干12小時(shí)后，物料呈粉狀，檢測該粉狀物料金屬雜質(zhì)含量如表1所示；

[0092]

(5)將烘干物料與鋰源按1：0.02的比例混合均勻后，在溫度為980℃進(jìn)行燒結(jié)8小時(shí)補(bǔ)充鋰源損失，得到純凈的鋰電正極材料。

[0093]

實(shí)施例4

[0094]

本實(shí)施例在于說明采用本發(fā)明的方法去除鋰電正極材料高鐵料中磁性異物。

[0095]

按照與實(shí)施例2相同的方法去除鋰電正極材料高鐵料中磁性異物，所不同之處在于：在步驟(1)中，將“1010ppb的高金屬雜質(zhì)的鋰電正極材料li

1.03

(ni

0.5

co

0.2

mn

0.3

)o2與高純水按1：1.5的比例”修改為“1010ppb的高金屬雜質(zhì)的鋰電正極材料li

1.03

(ni

0.5

co

0.2

mn

0.3

)o2與高純水按1：2的比例”。

[0096]

結(jié)果檢測該粉狀物料金屬雜質(zhì)含量如表1所示；以及制備得到純凈的鋰電正極材料。

[0097]

實(shí)施例5

[0098]

本實(shí)施例在于說明采用本發(fā)明的方法去除鋰電正極材料高鐵料中磁性異物。

[0099]

按照與實(shí)施例2相同的方法去除鋰電正極材料高鐵料中磁性異物，所不同之處在于：

[0100]

在步驟(1)中，將“1010ppb的高金屬雜質(zhì)的鋰電正極材料li

1.03

(ni

0.5

co

0.2

mn

0.3

)o2與高純水按1：1.5的比例”修改為“1010ppb的高金屬雜質(zhì)的鋰電正極材料li

1.03

(ni

0.5

co

0.2

mn

0.3

)o2與高純水按1：3的比例”。

[0101]

結(jié)果檢測該粉狀物料金屬雜質(zhì)含量如表1所示；以及制備得到純凈的鋰電正極材料。

[0102]

實(shí)施例6

[0103]

本實(shí)施例在于說明采用本發(fā)明的方法去除鋰電正極材料中磁性異物。

[0104]

按照與實(shí)施例2相同的方法去除鋰電正極材料中磁性異物，所不同之處在于：

[0105]

在步驟(2)中，將“循環(huán)時(shí)間1小時(shí)，磁力要求12000高斯”修改為“循環(huán)時(shí)間0.5小時(shí)，磁力要求12000高斯”。

[0106]

結(jié)果檢測該粉狀物料金屬雜質(zhì)含量如表1所示；以及制備得到純凈的鋰電正極材

料。

[0107]

對比例1

[0108]

該對比例沒有采用本發(fā)明的濕法去除方法，而是采用干法去除方法。

[0109]

具體地：

[0110]

將1010ppb的高金屬雜質(zhì)的鋰電正極材料li

1.03

(ni

0.5

co

0.2

mn

0.3

)o2反復(fù)進(jìn)行過篩除鐵10次，其中超聲波振篩機(jī)購自新鄉(xiāng)市永清篩分機(jī)械有限公司型號為mc

?

1000

?

1s，電磁除鐵器購自nippon magnetics inc.型號為at

?

cg

?

150hhh。

[0111]

結(jié)果檢測該粉狀物料金屬雜質(zhì)含量如表1所示；以及制備得到純凈的鋰電正極材料。

[0112]

對比例2

[0113]

按照與實(shí)施例2相同的方法去除鋰電正極材料中磁性異物，所不同之處在于：在步驟(2)中，所述第一管道除雜器2

?

1、第二管道除雜器2

?

2和第三管道除雜器2

?

3的進(jìn)口物料和出口物料是等高的。

[0114]

結(jié)果檢測該粉狀物料金屬雜質(zhì)含量如表1所示；以及制備得到純凈的鋰電正極材料。

[0115]

對比例3

[0116]

按照與實(shí)施例2相同的方法去除鋰電正極材料中磁性異物，所不同之處在于：沒有進(jìn)行步驟(5)，即，沒有進(jìn)行補(bǔ)充鋰源處理。

[0117]

結(jié)果檢測該粉狀物料金屬雜質(zhì)含量如表1所示；以及制備得到純凈的鋰電正極材料。

[0118]

對比例4

[0119]

按照與實(shí)施例2相同的方法去除鋰電正極材料中磁性異物，所不同之處在于：在步驟(2)中，將“循環(huán)時(shí)間2小時(shí)，磁力要求12000高斯”修改為“循環(huán)時(shí)間0.05小時(shí)，磁力要求8000高斯”。

[0120]

結(jié)果檢測該粉狀物料金屬雜質(zhì)含量如表1所示；以及制備得到純凈的鋰電正極材料。

[0121]

表1

[0122]

實(shí)施例鐵(ppb)鉻(ppb)鋅(ppb)銅(ppb)處理后磁性異物含量(ppb)實(shí)施例138.41.60040實(shí)施例227.62.40030實(shí)施例345.42.60048實(shí)施例428.11.90030實(shí)施例532.51.50034實(shí)施例656.43.50.1060對比例1532.531.40.10564對比例2100.42.600103對比例328.83.20032對比例4200.45.600206

[0123]

通過表1的結(jié)果可以看出，采用本發(fā)明的濕法去除方法實(shí)施例1

?

5得到的鋰電正極

材料中磁性異物總含量低，具有明顯更好的去除效果。實(shí)施例5與實(shí)施例1相對比，高純水占比增大，分散效果會變好，所以除雜效果稍好。而對比例1由于干法除鐵顆粒分散性不好，導(dǎo)致去除結(jié)果不好。對比例2由于漿料未與除雜棒充分接觸，導(dǎo)致去除結(jié)果不好。對比例3與實(shí)施例2從理論上講，除雜效果應(yīng)該是相同的，但是，由于實(shí)驗(yàn)誤差，導(dǎo)致對比例3與實(shí)施例2在除雜數(shù)據(jù)上略有偏差。對比例4由于接觸時(shí)間短、磁力低，導(dǎo)致去除結(jié)果不好。

[0124]

測試?yán)?br />
[0125]

將實(shí)施例1

?

6和對比例1

?

4去除磁性異物后的純凈鋰電正極材料的半電池容量進(jìn)行測試。

[0126]

表2

[0127][0128]

通過表2的結(jié)果可以看出，采用本發(fā)明的濕法去除方法實(shí)施例1

?

6得到的純凈的鋰電正極材料的半電池容量處理前后在同一水平，進(jìn)而降低了正極材料制造成本。對比例1、2和4得到的純凈的鋰電正極材料的半電池容量處理前后也能夠在同一水平。其中，對比例3由于未進(jìn)行補(bǔ)鋰，導(dǎo)致半電池容量結(jié)果不好。

[0129]

另外，通過表2的結(jié)果還能夠看出，實(shí)施例1

?

6中處理后磁性異物含量低，結(jié)果導(dǎo)致42d自放電較低，對比例1、2和4中處理后磁性異物含量高，結(jié)果導(dǎo)致42d自放電較高；對比例3中雖然磁性異物含量低，但是，由于沒有進(jìn)行補(bǔ)鋰，由于材料本身鋰被洗出，結(jié)果導(dǎo)致雖然自放電較低，但半電池容量偏低。

[0130]

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于此。在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，包括各個(gè)技術(shù)特征以任何其它的合適方式進(jìn)行組合，這些簡單變型和組合同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。技術(shù)特征：

1.一種濕法去除鋰電正極材料高鐵料中磁性異物的方法，其特征在于，所述的方法包括：(1)將鋰電正極材料高鐵料與水接觸制漿，得到第一漿料；(2)將所述第一漿料在管道除雜器中進(jìn)行磁性異物去除處理，得到第二漿料；(3)將所述第二漿料進(jìn)行固液分離處理，以及將得到的產(chǎn)物進(jìn)行干燥處理，得到粉狀物料；(4)將所述粉狀物料與鋰源接觸進(jìn)行燒結(jié)處理得到純凈的鋰電正極材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(1)中，所述鋰電正極材料高鐵料與水的用量的重量比為1：(0.5

?

5)；優(yōu)選為1：(1.5

?

3)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述管道除雜器設(shè)置有物料進(jìn)口和物料出口，且所述物料進(jìn)口低于所述物料出口；優(yōu)選地，所述物料出口高于所述物料進(jìn)口20

?

40cm；優(yōu)選地，所述管道除雜器的頂部設(shè)置有頂蓋，所述頂蓋設(shè)置有除雜棒；優(yōu)選地，所述除雜棒的數(shù)量為1

?

20個(gè)，表面積為0.01

?

0.5m2。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(2)中，將所述磁性異物去除處理的條件包括：磁力9000

?

12000高斯，時(shí)間0.1

?

2h；優(yōu)選地，所述鋰電正極材料高鐵料中磁性異物的總含量為200

?

5000ppb；優(yōu)選地，所述磁性異物包括鐵、鉻、鋅和銅中的一種或多種。5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其中，在步驟(2)中，將所述第一漿料在n個(gè)串聯(lián)的管道除雜器中循環(huán)進(jìn)行磁性異物去除處理；其中，n為2

?

5個(gè)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述鋰電正極材料高鐵料中正極材料的結(jié)構(gòu)表達(dá)式包括式(1)、式(2)和式(3)中的一種或多種；li

1+a

coo2，式(1)；li

1+a

mn2o4，式(2)；li

1+a

(ni

x

co

y

mn1?

x

?

y

)o2，式(3)；其中，

?

0.5≤a≤0.3，0≤x≤0.5，0≤y≤0.5。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(3)中，所述干燥處理的條件包括：溫度為120

?

200℃，時(shí)間為12

?

36h。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(4)中，所述粉狀物料與所述鋰源的用量的摩爾比為1：(0.01

?

0.1)，優(yōu)選為1：(0.01

?

0.07)；更優(yōu)選地，在步驟(4)中，所述燒結(jié)處理的條件包括：溫度為750

?

1000℃，時(shí)間為8

?

16h。9.根據(jù)權(quán)利要求1

?

8中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述的方法還包括：將所述管道除雜器進(jìn)行定期清理，其中，所述定期清理的條件包括每間隔2

?

30min清理一次。10.根據(jù)權(quán)利要求1

?

9中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述純凈的鋰電正極材料中的磁性異物的總含量≤50ppb。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及去除鋰電正極材料中磁性異物的技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種濕法去除鋰電正極材料高鐵料中磁性異物的方法。所述的方法包括：(1)將鋰電正極材料高鐵料與水接觸制漿，得到第一漿料；(2)將所述第一漿料在管道除雜器中進(jìn)行磁性異物去除處理，得到第二漿料；(3)將所述第二漿料進(jìn)行固液分離處理，以及將得到的產(chǎn)物進(jìn)行干燥處理，得到粉狀物料；(4)將所述粉狀物料與鋰源接觸進(jìn)行燒結(jié)處理得到純凈的鋰電正極材料。該方法工藝簡單，去除磁性異物效果明顯，且能夠顯著降低鋰電正極材料制造成本。且能夠顯著降低鋰電正極材料制造成本。且能夠顯著降低鋰電正極材料制造成本。

技術(shù)研發(fā)人員：刁子饒 劉亞飛 李博 陳彥彬

受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京當(dāng)升材料科技股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.06.28

技術(shù)公布日：2021/11/8