锂离子电池正极材料lini13co13mn13o2项目申请立项可研报告(3)

2019-03-15 15:14

一、 依托技术成果水平及来源

本项目所依托的技术,系中国科学院林云青研究员和本公司王岩工程师等在2002年12月后,立题自行研发获得的技术。其小试工作于2003年10月结束;扩试工作始于2003年11月,结束于2004年12月。本项目正极活性材料LiNixCo1-2xMnxO2首次充电容量达210mAh/g,首次放电容量在180 mAh/g以上,充放电效率大于87%。其循环寿命也十分优良,经组装扣式电池试验,历120次循环只下降9%。2004年2月,鉴于本项目正极活性材料优良的性能,已申报国家专利。本项目技术属自有技术,有知识产权。经2005年来的研发,本技术又有质的飞跃。

本项目成果虽未经有关专家鉴定,鉴于国内目前发展状况应居国内领先水平。

二、 技术路线

本项目所提正极活性材料两步生产工艺为:

(1) 混合前体氢氧化物生产工艺; (2) 改性LiNiCoMnO2烧结生产工艺。

下面是两步生产工艺具体流程:

10

混合前体氢氧化物生产工艺流程 NaOH NiSO4·6H2O CoSO4·7H2O MnSO4·H2O 蒸馏水 配制 配制 碱液 NH3·H2O 盐液 共沉淀 过滤 滤液 分散洗涤 过滤 干燥 中间体球形氢氧化物 11

蒸馏水 1、

2、LiNiCoMnO2生产工艺流程

Li(OH)·H2O Ni(OH)2·Co(OH)2 Mn(OH)2

三、 设备选型

1、设备选型原则

球 磨 混 合 一 次 烧 结 冷 到 室 温 粉 碎 二 次 烧 结 冷 到 室 温 粉 碎 筛 分 检 测 干 燥 包 装 成 品 12

a) 在中试基础上,依据生产规模和生产工艺要求进行选择,设备生产能力应达到30吨/月。 b) 宜选先进的设备,并考虑其制造成本,即选用性价比高的设备。 2、各生产车间选择的设备明细

(1) 混合氢氧化物生产车间设备明细 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 名 称 不锈钢反应釜 洗涤釜 不锈钢配制釜 不锈钢碱槽 不锈钢盐槽 碱液泵 盐液泵 增压泵(碱式) 增压泵(盐式) 流量计 流量计(碱式) 厢式压滤机 干燥机 脱氨釜 台数 2 2 4 4 2 2 1 1 1 1 2 2 10 2 2 单价 35万元 20万元 型号 10立方米 6立方米 6立方米 1立方米 生产厂家 江苏雪浪 江苏雪浪 江苏雪浪 江苏雪浪 备注 带在位PH计 配-碱液两个 配-盐液两个 (5-6)立方米 江苏雪浪 (5-6)立方米 江苏雪浪 2000-8000L/h 2000-8000L/h 500-4000 l/h 500-4000 l/h 1立方米 10立方米 浙江建华 常州一步干燥设备厂 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9

(2)LiNiCoMnO2生产车间设备明细: 名称 台数 型号 单价 搅拌球磨机 推板式窑炉 V型混合机 辊式破碎机 气旋式气流粉碎分级机 大型混合机 烘干箱 包装机 不锈钢装料桶 1 4 1 2 1 1 1 1 30米 40万 30万 60万元 生产厂家 无锡鑫达 江苏宜兴丁山电炉厂 生产能力 0.5吨/天 山东潍坊正远粉体公司 5万-10万 8万 13

20 100L 3、检测中心设备

(1)激光粒度测定仪(带电脑) 1套 10万元—20万 (OMEC LS-POP(Ⅲ))

(2)原子吸收元素分析仪(ICP) 1套 15万元 (3)松装密度、振实密度测定仪(FZS-4) 各1套 1万元 (4)氩循环手套箱 1套 19万-22万元 (5)比容量和循环性能测定仪(32路) 1台 4万元 (6)EDTA成分分析和化学分析实验室1间

(7)6-8公斤力空压机 1台 16万元

第六章 原材料供应及外部配套条件

一、原材料及其供应

根据本项目所采取的技术路线,本项目所用原料种类较少。混合氢氧化物生产车间的原料为:NiSO4·6H2O、CoSO4·7H2O、MnSO4·H2O、NaOH和氨水。改性LiNiCoMnO2烧结车间的原料为LiOH·H2O或Li2CO3。这些原料均可从国内大宗购得,主要原材料、厂家及目前报价见下表:

表 主要原材料及供应厂家 序号 原 料 名 称 厂 家 单价(万元/吨) 1 2 3 4 5 6 硫酸镍(NiSO4·6H2O) 硫酸钴(CoSO4·7H2O) 硫酸锰(MnSO4·H2O) 碳酸锂(Li2CO3 ) 氢氧化纳 氨水 吉林吉恩镍业、甘肃金川 吉林吉恩镍业、甘肃金川 广西大锰业有限责任公司 新疆锂盐厂、宜兴永泰化工 3.6 5.6 0.30 3.8 0.3 0.3 二、水、电等外部配套条件

本项目生产需消耗大量电和水。原则上厂址应设在富有廉价水和电的地区,以便利用廉价电力降低生产成本。为此,应向有条件的开发区申请设厂,获得较好的外部配套条件。

第七章 土建工程和总图布置

一、土建工程

本项目土建工程包括前体氢氧化物生产车间、改性LiNiCoMnO2生产车间、产品粉碎筛分干燥包装车间、化验室以及行政管理销售中心。对于前体氢氧化物生产车间LiNiCoMnO2生产车间和粉碎筛分干燥包装车间来说,一般每层高约4米的厂房是不合适的,必须按实际需要设计生产车间。就参观过的深圳龙岗坑梓“三元”能源材料公司和深圳宝安振华新光源钴酸锂厂而言,它们用于化工生产的厂房均高约8米,以利于反应釜和高大设备的安装和布置。因此。本项目生产车间也须聘请工程人员设计。经粗步估算,以上各车间、库房、化验室和行政办公室的土建面积如下表:

土 建 面 积 明 细 表 序号 建筑名称 建筑面积 备注 1 办公室 600米2 包括行政管理部门、品质、技术部

14


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