NCM811高鎳三元正極材料的工藝流程主要包括:鋰化混合、裝缽、煅燒、粉碎、分級(jí)、除雜、包裝等。三元正極材料的主要原料為前驅(qū)體與鋰源,混合方法主要分為濕法混合與干法混合。工業(yè)上普遍采用干法混合。高鎳材料所使用的鋰源為電池級(jí)單水氫氧化鋰。在混料過(guò)程中,高鎳三元材料要求混合更加均勻,對(duì)于濕度的控制更為嚴(yán)格。
裝缽
由于高鎳三元正極需要鋰源在前驅(qū)體中分散極好,為了防止材料在燒結(jié)過(guò)程中的自發(fā)團(tuán)聚,每缽裝料不能過(guò)多,裝料量?jī)H為普通三元材料的1/6。
煅燒
煅燒工藝是高鎳三元材料中最為核心的工藝,通常需要經(jīng)過(guò)預(yù)燒和多次燒結(jié)。一般來(lái)說(shuō),鎳含量越高,燒結(jié)溫度越低。高鎳三元材料實(shí)際燒結(jié)溫度在750~800℃之間,燒結(jié)過(guò)程中需要使用純氧輔助,富氧條件下反復(fù)多次燒結(jié),煅燒時(shí)間普遍較長(zhǎng),一般為20~25h,因此其成本遠(yuǎn)高于普通三元材料。
粉碎、分級(jí)
高鎳三元材料在煅燒后需要將顆粒破碎至微米級(jí),通常需要經(jīng)過(guò)三級(jí)破碎。目前工業(yè)常用的破碎體系為鄂式破碎-輥式破碎-氣流破碎,獲得顆粒粒度在1~20μm。經(jīng)分級(jí)篩分,工業(yè)普遍選取D50=10μm級(jí)顆粒作為半成品顆粒。
除雜、包裝
高鎳三元材料顆粒分級(jí)后的半成品需要經(jīng)過(guò)除雜,除去工藝中引入的金屬雜志,一般以鐵為主,工業(yè)上通常使用磁選方式除鐵。經(jīng)除雜后的顆粒通過(guò)真空包裝,形成正極材料顆粒成品。