CN113921930A - 一种钴酸锂缺锂异常品的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钴酸锂缺锂异常品的处理方法，包括以下步骤：(1)将钴酸锂缺锂异常品破碎；(2)检测钴酸锂缺锂异常品中锂含量；(3)根据钴酸锂合格产品的锂含量计算需要向钴酸锂缺锂异常品中补加的碳酸锂的质量；(4)将钴酸锂缺锂异常品和步骤(3)中计算后的需要向钴酸锂缺锂异常品中补加的碳酸锂置于混料机中混合均匀，得到混合品；(5)将混合品放入匣钵中进行高温烧结，得到合格的钴酸锂产品。本发明通过烧结补锂，可以使生产的异常物料经过再次烧结达到钴酸锂的正常要求，生产过程中的异常料可以得到有效利用。
Description
技术领域
本发明属于新能源材料领域，具体涉及一种钴酸锂缺锂异常品的处理方法。
背景技术
锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、比能量高,并且无污染、自放电小、能循环使用等优势,因此成为21世纪发展的理想能源。作为锂离子电池主要组成部分的正极材料的发展进程在很大程度上制约着锂离子电池的发展。锂钴氧化合物(LiCoO2)相对于其他正极材料具有制备工艺简单、比容量大、循环性能以及安全性能好等而率先实现商业化。
根据高工产研锂电研究所调研数据显示，2019年全球钴酸锂正极材料市场出货量7.9万吨，同比增长17.9％，带动四氧化三钴出货量6.4万吨。全球钴酸锂正极材料市场主要有以下特征：1)稳定的市场增长主要受3C终端市场带动，5G市场化建设加速一定程度上促进3C数码产品需求量提升；2)全球钴酸锂正极材料产能进一步向中国集中，中国产能规模占比全球超过80％。从中国市场出货量来看，2016-2020年，中国钴酸锂出货量稳步增长，增速保持在20％以上。2020年，钴酸锂出货约8.2万吨，同比增长23.3％。
钴酸锂在生产过程中因员工误操作，设备异常等原因造成钴酸锂锂钴比不合格的产品，需要对出现缺锂的异常品进行回收利用，解决生产中出现的问题。
发明内容
针对现有生产中钴酸锂缺锂产品再次回收处理的问题，本发明提出一种简单有效、可实现工业化的钴酸锂缺锂异常品的处理方法，本发明能够有效解决钴酸锂缺锂异常品不能处理的问题。
本发明采用以下技术方案：
一种钴酸锂缺锂异常品的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：
(1)将钴酸锂缺锂异常品破碎；
(2)检测钴酸锂缺锂异常品中锂含量；
(3)根据钴酸锂合格产品的锂含量计算需要向钴酸锂缺锂异常品中补加的碳酸锂的质量；
(4)将钴酸锂缺锂异常品和步骤(3)中计算后的需要向钴酸锂缺锂异常品中补加的碳酸锂置于混料机中混合均匀，得到混合品；
(5)将混合品放入匣钵中进行高温烧结，得到合格的钴酸锂产品。
根据上述的钴酸锂缺锂异常品的处理方法，其特征在于，步骤(3)中计算需要向钴酸锂缺锂异常品中补加的碳酸锂的质量的计算方法为：
m1＝m×(X1-X2)÷M1×M2
m：钴酸锂缺锂异常品的质量；
m1：需要向钴酸锂缺锂异常品中补加的碳酸锂的质量；
M1：锂的摩尔量；
M2：碳酸锂的摩尔量；
X1：钴酸锂合格产品的锂含量；
X2：钴酸锂缺锂异常品中锂含量。
根据上述的钴酸锂缺锂异常品的处理方法，其特征在于，步骤(4)中将钴酸锂缺锂异常品和计算后的需要向钴酸锂缺锂异常品中补加的碳酸锂置于混料机中混合的时间为30min～120min。
根据上述的钴酸锂缺锂异常品的处理方法，其特征在于，步骤(5)中将混合品放入匣钵中进行高温烧结的工艺条件为：烧结温度为1000℃～1800℃、烧结时间为5h～30h。
根据上述的钴酸锂缺锂异常品的处理方法，其特征在于，步骤(5)中合格的钴酸锂产品的克容量为190mAh/g～195mAh/g。
本发明的有益技术效果：与现有技术相比，本发明通过烧结补锂，可以使生产的异常物料经过再次烧结达到钴酸锂的正常要求，生产过程中的异常料可以得到有效利用。
附图说明
图1为实施例1中钴酸锂缺锂异常品的SEM图片；
图2为实施例1中合格的钴酸锂产品的SEM图片。
具体实施方式
本发明的一种钴酸锂缺锂异常品的处理方法，包括以下步骤：
(1)将钴酸锂缺锂异常品破碎。
(2)检测钴酸锂缺锂异常品中锂含量。
(3)根据钴酸锂合格产品的锂含量计算需要向钴酸锂缺锂异常品中补加的碳酸锂的质量；计算方法为：
m1＝m×(X1-X2)÷M1×M2
m：钴酸锂缺锂异常品的质量；
m1：需要向钴酸锂缺锂异常品中补加的碳酸锂的质量；
M1：锂的摩尔量；
M2：碳酸锂的摩尔量；
X1：钴酸锂合格产品的锂含量；
X2：钴酸锂缺锂异常品中锂含量。
(4)将钴酸锂缺锂异常品和步骤(3)中计算后的需要向钴酸锂缺锂异常品中补加的碳酸锂置于混料机中混合均匀，得到混合品；将钴酸锂缺锂异常品和计算后的需要向钴酸锂缺锂异常品中补加的碳酸锂置于混料机中混合的时间为30min～120min。
(5)将混合品放入匣钵中进行高温烧结，得到合格的钴酸锂产品。将混合品放入匣钵中进行高温烧结的工艺条件为：烧结温度为1000℃～1800℃、烧结时间为5h～30h。合格的钴酸锂产品的克容量为190mAh/g～195mAh/g。
实施例1
将钴酸锂缺锂异常品取样、破碎、取样。
检测钴酸锂缺锂异常品中锂含量为4.7％(质量含量)。根据钴酸锂合格产品的锂含量7％计算需要向钴酸锂缺锂异常品中补加的碳酸锂4.33g。
将钴酸锂缺锂异常品和计算后的需要向钴酸锂缺锂异常品中补加的碳酸锂置于混料机中混合均匀，得到混合品，混合时间为30min。
将混合品放入匣钵中进行高温烧结，得到合格的钴酸锂产品。高温烧结的工艺条件为：烧结温度为1050℃、烧结时间为10h。合格的钴酸锂产品的克容量为192mAh/g。合格的钴酸锂产品SEM分析，表面已经生长成为正常颗粒，表面光滑，通过电性能测试，达到正常产品的性能，克容量达到192mAh/g。图1为实施例1中钴酸锂缺锂异常品的SEM图片，图2为实施例1中合格的钴酸锂产品的SEM图片。
Claims (5)
1.一种钴酸锂缺锂异常品的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：
(1)将钴酸锂缺锂异常品破碎；
(2)检测钴酸锂缺锂异常品中锂含量；
(3)根据钴酸锂合格产品的锂含量计算需要向钴酸锂缺锂异常品中补加的碳酸锂的质量；
(4)将钴酸锂缺锂异常品和步骤(3)中计算后的需要向钴酸锂缺锂异常品中补加的碳酸锂置于混料机中混合均匀，得到混合品；
(5)将混合品放入匣钵中进行高温烧结，得到合格的钴酸锂产品。
2.根据权利要求1所述的钴酸锂缺锂异常品的处理方法，其特征在于，步骤(3)中计算需要向钴酸锂缺锂异常品中补加的碳酸锂的质量的计算方法为：
m1＝m×(X1-X2)÷M1×M2
m：钴酸锂缺锂异常品的质量；
m1：需要向钴酸锂缺锂异常品中补加的碳酸锂的质量；
M1：锂的摩尔量；
M2：碳酸锂的摩尔量；
X1：钴酸锂合格产品的锂含量；
X2：钴酸锂缺锂异常品中锂含量。
3.根据权利要求1所述的钴酸锂缺锂异常品的处理方法，其特征在于，步骤(4)中将钴酸锂缺锂异常品和计算后的需要向钴酸锂缺锂异常品中补加的碳酸锂置于混料机中混合的时间为30min～120min。
4.根据权利要求1所述的钴酸锂缺锂异常品的处理方法，其特征在于，步骤(5)中将混合品放入匣钵中进行高温烧结的工艺条件为：烧结温度为1000℃～1800℃、烧结时间为5h～30h。
5.根据权利要求1所述的钴酸锂缺锂异常品的处理方法，其特征在于，步骤(5)中合格的钴酸锂产品的克容量为190mAh/g～195mAh/g。
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