[00645708]高密度球形镍钴锰酸锂动力锂离子电池正极材料的产业化

课题来源：《高密度球形镍钴锰酸锂动力锂离子电池正极材料的产业化》是广西壮族自治区2013年科技攻关计划项目，项目编号是：桂科攻1348010-2。承担单位为中信大锰矿业有限责任公司与苏州大学，项目实施年限为2013年1月至2014年12月。该项目的目的是针对镍钴锰酸锂三元材料的不足，通过一系列试验研发工作，改善镍钴锰酸锂三元材料的密度、比容量、循环寿命等性能，在合同期限内，经过两个单位紧密合作，认真工作，顺利完成了该项目的内容与目标。技术指标：振实密度：3.04g/cm<'3>；比表面积：0.279m<'2>/g；比容量：171.3mAh/g；循环寿命（500次）：90.56%；10C容量保持率：85.60%；安全性：满足动力蓄电池要求。经济指标：中试线生产规模：300吨/年；总投资：1280.00万元；总成本：3253.50万元/年；产值：3540.00万元/年；税金及附加：113.27万元/年；纯利润（不含增值税）：173.23万元/年；税后投资回收期（含建设期）：静态4.5年。该工艺主要技术创新点如下：采用物理和化学方法对原料进行预处理。有利于高温下各组分的扩散，高温合成效果更佳。采用简洁的工艺流程，使之更易于产业化；所用原材料和设备均来自国产，大大降低了产业化成本。采用改进的气流粉碎分级设备对成品进行后处理，生产的产品粒度适中且分布均匀，振实密度大，使在锂离子电池生产过程中具有良好的加工性能。采用了多步合成多元掺杂包覆的独创技术，经国内多家电池厂家检测，产品性能达到了国际同类产品的先进水平。推广应用的范围、前景：镍钴锰酸锂三元材料主要用作笔记本电脑等数码类电子产品锂离子电池的正极材料及电动汽车与电动自行车用锂离子动力电池正极材料，由于其比能量高、安全性好，符合了国家新能源汽车用动力电池的三个硬性指标（电池模块150Wh/kg以上，循环寿命2000次，成本低于每瓦时2元），将成为电动汽车、电动自行车用锂离子动力电池正极材料的主流材料。随着镍钴锰酸锂三元材料在动力领域安全性能逐步成熟，以及消费市场对于续航历程的需求提升，预计2015年，锰酸锂与三元动力电池的市场将占到25%以上，到2017年，锰酸锂与三元动力电池的市场将占到50%以上，因此，镍钴锰酸锂三元材料市场前景很好。该项目已完成了镍钴锰酸锂三元材料的2000公斤级中试规模，产品性能经电池厂检测，达到了市场上同类产品的水平，已被部分客户接受，可以在市场上推广应用，达到了产业化条件。该工艺与其他方法相比主要有以下特点：混料均匀性更好。采用物理和化学方法对原村料进行预处理，并采用特殊的混料工艺，使原材料接近于分子级水平混合均匀。对原材料和设备要求较低。该项目采用简洁的工艺流程，使之更易于产业化；对原村料进行了预处理，降低了对原料的要求；所用原材料和设备均来自国产，大大降低了产业化成本。产品性能优异。采用改进的气流粉碎分级设备对成品进行后处理，生产的产品粒度适中且分布均匀，振实密度大，使在锂离子电池生产过程中具有良好的加工性能。产品稳定性更好。该方案由于控制点少，易于生产，产品性能稳定性好。该项目具有投资较少、技术可靠、运行费用低等优点，其成果能直接应用到生产中进行产业化推广，具有很好的经济效益，具有良好的市场推广价值。