废旧三元正极材料锂离子电池的资源化利用技术_蒋力
锂电池正极材料及其设备制作方法与制作流程
本技术公开了一种锂电池正极材料，它是由下述重量份的原料组成的：氢氧化锂100110、硫酸锰2030、氧化亚钴46、导电粘合液23、氧化锌79、羧甲基纤维素钠0.10.2、硫酸亚锡0.080.1，本技术制备出的正极材料具有颗粒均匀、比容量高、循环性能好、易于工业化生产等优点，采用三乙胺处理石墨粉，然后与松香共混，不仅具有更好的导电性，而且黏度高，可以有效的提高成品电极材料的稳定性。 权利要求书 1.一种锂电池正极材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的： 氢氧化锂100-110、硫酸锰20-30、氧化亚钴4-6、导电粘合液2-3、氧化锌7-9、羧甲基纤维素钠0.1-0.2、硫酸亚锡0.08-0.1。 2.根据权利要求1所述的一种锂电池正极材料，其特征在于，所述的导电粘合液的是由下述重量份的原料组成的： 石墨粉20-30、三乙胺1-2、乙炔炭黑6-9、松香1-2、三羟甲基丙烷0.1-0.2； 制备方法包括以下步骤： (1)取石墨粉，加入到其重量10-18倍的96-98％的硫酸溶液中，升高温度为35-40℃，超声10-20分钟，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，与三乙胺混合，加入到混合料重量13-15倍的去离子水中，在50-60℃下保温搅拌1-2小时，得胺化石墨粉溶液； (2)取松香，加热软化，加入到其重量3-4倍的无水乙醇中，加入乙炔炭黑，搅拌均匀，与上述胺化石墨粉溶液混合，搅拌均匀，加入三羟甲基丙烷，在70-75℃下保温搅拌2-3小时，即得所述导电粘合液。
3.一种如权利要求1所述的锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)取氢氧化锂、硫酸锰、氧化亚钴混合，加入到混合料重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀，得前驱体溶液； (2)取氧化锌、羧甲基纤维素钠混合，加入到混合料重量10-14倍的去离子水中，搅拌均匀，得氧化锌分散液； (3)取上述前驱体溶液、氧化锌分散液混合，搅拌均匀，滴加氨水，调节pH为9-10，在50-60℃下保温搅拌30-40分钟，加入上述导电粘合液，升高温度为70-75℃，保温搅拌10-20分钟，得导电溶胶； (4)取硫酸亚锡，加入到上述导电溶胶中，搅拌均匀，蒸馏除去乙醇，刮涂到集流体中，在110-130℃下干燥1-2小时，压制成型，即得所述锂电池正极材料。 技术说明书 一种锂电池正极材料及其制备方法 技术领域 本技术属于电池领域，具体涉及一种锂电池正极材料及其制备方法。 背景技术 锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料占有较大比例(正负极材料的质量比为3:1-4:1),因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能，其成本
中国废旧电池的回收与再利用技术现状
US-China Electric Vehicles and Battery Technology Workshop, China 2011
中国废旧电池的回收与再利用技术现状
Current situation of recycling and reusing for spent batteries in China 李 丽 北京理工大学
Li Li Beijing Institute of Technology
E-mail: lily863@https://www.wendangku.net/doc/f819077841.html,
US-China Electric Vehicles and Battery Technology Workshop, China 2011
内容提要 Outline
1
我国目前的废旧电池回收现状
The current status of spent battery recycling in China
2
废旧电池综合回收利用技术
Recycle and recovery technologies of spent batteries
3
国内典型电池回收企业
Typical battery recycling companies in China
Beijing Institute of Technology
US-China Electric Vehicles and Battery Technology Workshop, China 2011
Challenge and Opportunites of Power Battery 1.Performance and Safety 2.Cost Reduction 3.Battery Recycling
From the viewpoints of environmental preservation, recovery of major components or valuable resources, and provision of raw materials, the battery recycling is highly desirable inInstitute ofpresent time or the future. Beijing either the Technology
年产1万吨锂电池三元正极材料可行性报告
年产1万吨锂电池三元正极材料项目 可行性报告 贵州贵阳 2016年8月
1 总论 1.1 概述 1.1.1 项目提出的背景 20世纪是人类发展最为快速的一个世纪，各种高新技术的出现和应用给人们的生活带来了巨大的便利。然而，伴随这种高速发展的是能源的严重消耗，污染的加剧以及全球灾难性气候变化的屡屡出现，这已经严重危害到人类的生存环境和健康安全。全世界已探明的化石燃料（煤、石油、天然气）的贮量在不久以后将会枯竭。为了缓解环境与能源压力，探索新型的能源模式已成为21世纪必须解决的重大课题。 电池的出现是人们在寻找清洁能源过程中一个里程碑式的事件。电池的最大特点是在提供能源的高效率转化时，能够实现原料的“零排放”，从而减少对原材料的损耗，达到最优化的利用地球上有限的自然资源，实现社会的和谐发展的目的。由此可见电池材料对解决今后的能源危机及其所造成的环境污染起着关键的作用，而锂电池则是能实现高效能量储存与能源转换的储能设备而得到社会的广泛认可。锂电池是通常使用的锂离子电池的俗称，锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正负极，依靠Li+在正负极之间移动来实现充放电的二次电池。 锂离子电池的研究开始于20世纪80年代，20世纪90年代初日本索尼公司推出了第一代锂离子电池并进行了商业化生产。随着现代社会的不断发展和生活水平的逐渐提高，笔记本电脑、手机等数码产品在人们日常生活中的使用越来越频繁。据统计，2015年全球笔记本电脑销量已达到1.644亿台。从2010年开始，我国笔记本电脑市场需求增速明显，2015年1~10月我国笔记本电脑累计产量为14711.95万台。同时，使用手机的人数也大幅增长。截至2015年底，全球手机用户数达到71亿，手机信号已覆盖全球超过95%的人口，其中我国移动电话用户13.06亿户。2015年全球智能手机用户比例首次超过全球人口的四分之一，达到19.1亿，到2016年全球智能手机用户数量将超过20亿，而到2018年，全球三分之一的消费者将是智能手机用户，总数超过25.6亿人。2018年智能手机用户指数代表了全球移动手机用户的一半，这意味着功能手机将成为电子通讯领域的少数派。
锂电池及正极材料生产项目可行性实施报告
锂电池及正极材料生产项目可行性研究报告 目录
一、概述 1.1. 项目名称及建设地点 1.2. 项目概况 1.3. 公司概况 1.4. 经济效益和社会效益分析 1.5. 建设目标 二、技术可行性分析 2.1.项目的技术路线、工艺的合理性和成熟性，关键技术的先 进性和效果 ?1.项目的生产路线 ?2.技术的创造性和先进性 3.技术创新性 4.工艺与原材料的适应性及其经济合理性 5.连续化、自动化及环保情况 6.成果的创造性、先进性 2.2.产品技术性能水平与国外同类产品的比较 2.3.项目承担单位在实施本项目中的优势 ?1.政策优势；2.技术优势；3.市场优势；4.性能优势 三、项目成熟程度 3.1. 产品质量的稳定性，以及在价格、性能情况 ?1.技术质量指标 3.2.核心技术的知识产权情况 四、市场需求情况和风险分析
4.1.国市场需求规模和产品的发展前景、在国市场的竞争优势 和市场占有率 ?1.国市场需求规模 ?2.产品经济周期及目前所处生命期的阶段 ?3.小型锂离子电池市场对锂电池的需求趋势 ?4.车用动力电池市场对锂电池的需求趋势 五、项目建设规划 六、原材料、原材料供应、动力消耗及三废治理 七、项目工艺、设备与经济效益分析 八、节能环保 九、风险分析及对策 ?1.项目风险2.风险对策 十、结论 一、概述 1.1 项目名称及建设地点
（1）项目名称：锂电池及正极材料生产项目 （2）建设地点：某经济开发区 1.2 项目概况 1.2.1项目法人代表： 1.2.2 建设目标： 本项目建设的主要目标是：建成年产1000吨锂电池正极材料及50000组锂电池生产线，通过产学研相结合的方式，形成较强的研发团队，为公司进入锂离子电池市场打下基础。 1.2.3 产品及拟建规模 类型产品名称建设规 模 原料型锂电池正极材料 1000吨功率型高功率电池；新型动力电池 50000组 1.2.4 主要建设容及投资 项目注册资本1500万元，计划总投资2亿元，投资构成如下：（1）土地：100亩*8万/亩=800万； （2）厂房：20000平米*800元/平米=1600万元 办公楼：3000平米*1500/平米=450万元 宿舍楼：2000平米*1300/平米=260万元 配套和完善相应的公用辅助：300万元 （3）设备（正极材料生产线和锂电池生产线）共0.987亿元；
退役动力锂电池回收技术概览
退役动力锂电池回收技术概览 据统计，2000年全世界锂离子电池的消费量是５亿只，2015年达到了70亿只。由于锂离子电池的使用寿命是有限，大量的废旧锂离子电池也随之产生。以中国为例，2020年我国废弃的锂电池将超过250亿只，总重超过50万吨。三元材料电池为例，其正极含有大量贵金属，其中钴占5~20%，镍占5~12%，锰占7~10%，锂占2~5%和７％塑料，所含金属大多是稀有金属，应该被合理的回收再利用。例如，钴作为一种战略资源，被广泛运用于各个领域，除了锂电池还有高温合金等。可以推算，贵金属的回收量是巨大的。 一份动力电池出货量数据如下图所示，按照商用车服役3三年，乘用车服役5年的时间推算，2018年将经历一个动力锂电池的退役小高潮。这些退役下来的电芯，典型的后续路径有两类，梯次利用或者直接材料回收。
动力电池出货量统计 1 梯次利用与原料回收 退役动力锂电池，走梯次利用道路的，是梯次利用之后再进行材料回收；直接材料回收的是批量过小的，无历史可查的，安全监测不合格的等等。 追求经济效益是企业和社会行为的动力。按道理，梯次利用，到电池的可利用价值降低到维护成本以下，再做原料回收，才是电池价值最大化。但实际的情况是，早期动力电池可追溯性差，质量、型号参差不齐。早期电池的梯次利用风险大，剔除风险的成本高，因而可以说，在动力电池回收的前期，电池的去处大概率以原料回收为主。
废旧电池回收产业链
2 正极材料有价金属提取方法 当前说的动力锂电池回收，其实并没有做到整个电池上各类材料的全面回收再利用。正极材料的种类主要包括：钴酸锂，锰酸锂，三元锂，磷酸铁锂等。 电池正极材料成本占据单体电池成本1/3以上，而由于负极目前采用石墨等碳材料较多，钛酸锂Li4Ti5O12和硅碳负极S i/C应用较少，所以目前电池的回收技术主要针对的是电池正极材料回收。 废旧锂电池的回收方法主要有物理法、化学法和生物法三大类。与其他方法相比，湿法冶金 因其能耗低、回收效率高及产品纯度高等优点被认为是一种较理想的回收方法。 2.1 物理法
三元系锂电池正极材料研究现状
三元系锂电池正极材料研究现状 摘要：综述了近年来锂离子电池层状Li一Ni一Co一Mn一O正极材料的研究进展，重点介绍了正极材料LiNil/3Col/3Mnl/3O其合成方法电化学性能以及掺杂、包覆改性等方面的研究结果。 三元系正极材料的结果 LiMnxCoyNi1 - x - yO2具有α-2NaFeO2层状结构。Li原子占据3a 位置,Ni、Mn、Co 随机占据3b位置,氧原子占据6c位置。其过渡金属层由Ni、Mn、Co 组成,每个过渡金属原子由6 个氧原子包围形成MO6 八面体结构,而锂离子嵌入过渡金属原子与氧形成的(MnxCo yNi1 - x - y ) O2 层之间。在层状锂离子电池正极材料中均有Li+ 与过渡金属离子发生位错的趋势,特别是以结构组成中有Ni2 + 存在时这种位错更为突出。抑制或消除过渡金属离子在锂层中的位错现象是制备理想α-2NaFeO2结构层状正极材料的关键，在LiMnxCo yNi1 - x - y O2 结构中, Ni2+ 的半径( rNi2 + =0.069nm)与Li + 的( rLi + = 0. 076nm) 半径接近,因此晶体结构会发生位错,即过渡金属层中的镍原子占据锂原子3a 的位置,锂原子则进驻3b 位置。在Li+ 层中,Ni2+的浓度越大,则Li +在层状结构中脱嵌越困难,电化学性能越差。而相对于LiNiO2及LiNi xCo1–x-y O2 ,LiMnxCoyNi1 - x - y O2 中这种位错由于Ni 含量的降低而显著减少。同时由于Ni2 + 的半径( rNi2 + =0. 069nm) 大于Co3+ ( rCo3+ = 0. 0545nm) 和Mn4 + ( rMn4 + =0. 053nm) ,LiMnxCo yNi1 - x - yO2 的晶格常数有所增加。 由于充分综合镍酸锂的高比容量、钴酸锂良好的循环性能和锰酸锂的
锂电池正极材料--生产磷酸铁锂的上市公司一览
锂电池正极材料--生产磷酸铁锂的上市公司一览 本文来自：财富赢家https://www.wendangku.net/doc/f819077841.html, 作者：冬季风点击1055次 原文：https://www.wendangku.net/doc/f819077841.html,/viewthread.php?tid=145421 上市公司, 正极, 锂电池, 磷酸, 生产 磷酸铁锂是一种新型锂离子电池电极材料。目前全球已经有很多厂家开始了工业化生产，国外美国Valence（威能）公司和A123（高博），国内天津斯特兰，北大先行等。其特点是放电容量大，价格低廉，无毒性，不造成环境污染。世界各国正竞相实现产业化生产。 锂离子电池的性能主要取决于正负极材料，磷酸铁锂作为锂离子电池的正极材料是近几年才出现的事，国内开发出大容量磷酸铁锂电池是2005年7月。其安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的，这些也正是动力电池最重要的技术指标。1C充放循环寿命达2000次。单节电池过充电压30V不燃烧，穿刺不爆炸。磷酸铁锂正极材料做出大容量锂离子电池更易串联使用。以满足电动车频繁充放电的需要。具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜，寿命长等优点，是新一代锂离子电池的理想正极材料。 [1]、杉杉股份 （600884）： 湖南杉杉新材料有限公司，控股75％。主要生产锂离子电池正极材料，是中国国内发展最快、规模最大的锂离子电池正极材料制造商。拥有年产5000吨锂电正极材料的生产规模，钴酸锂年生产能力为4000吨，锰酸锂500吨。目前产品有钴酸锂、锰酸锂、镍钴二元系、镍钴锰三元系、磷酸铁锂等。2007年钴酸锂占国内市场份额的40%以上，稳稳占据全国第一、世界第三的锂离子电池正极材料生产商地位。长沙杉杉动力电池有限公司，控股82％。主要生产锂离子动力电池。目前有钢壳液态锂离子电池、聚合物锂离子电池等几十种动力电池产品。产品材料体系有锰酸锂系列、磷酸亚铁锂系列、三元体系电池。 [2]、中国宝安 （000009）： 在锂电池正负极材料上拥有绝对的行业话语权。主要通过2家控股子公司进行。控股55％的贝特瑞公司是国内唯一的锂电池碳负极材料标准制定者；也是国内唯一的锂电池磷酸铁锂正极材料标准制定者，贝特瑞公司，控股55%。是锂电池碳负极材料和磷酸铁锂正极材料的龙头。锂电池碳负极材料国内第一，市占率80%，全球第二；磷酸铁锂正极材料国内第一，目前全球第三。贝特瑞09年碳负极材料产能是6000吨/年，磷酸铁锂正极材料产能是1500吨/年。天骄公司，控股75%。主营的三元正极材料，08年销量居国内第一，市场占有率30-40%。08年三元正极材料产量805吨，销量665吨；09年保守产能是1400吨，负极材料钛酸锂180吨，正极材料磷酸铁锂09年6月达产，年产能是150吨。 [3]、金瑞科技 （600390）： 正极材料是锂离子电池中成本最高的部分。钴酸锂（LiCoO2）是目前唯一已经大规模产业化并广泛应用于商品锂离子电池的正极材料。公司子公司长远锂科（公司占16％，大股东占84%）是专业生产钴酸锂的高新技术企业。05年钴酸锂年产量达1500吨，其中采用具有自主知识产权的湿法新技术生产的球状钴酸锂为1000吨。08年金瑞科技开展了磷酸亚铁锂制备技术和镍钴锰酸锂三元材料的研究。新型锂离子正极材料镍钴锰酸锂其比容量比钴酸锂高出30%以上。
锂离子电池三元正极材料的研究进展
锂离子电池三元正极材料的研究进展 2009年09月01日作者：丁楚雄／孟秋实／陈春华来源：《化学与物理电源系统》编辑：樊晓琳 摘要：本文综述了锂离子电池正极材料层状三元过渡金属氧化物 Li-Ni-Co-Mn-O的研究进展，讨论了三元材料的结构特性与电化学反应特征，重点介绍了三元材料的制备方法和掺杂、表面修饰等改性手段，并分析了三元材料目前存在的问题和未来的研究重点。 关键词：锂离子电池；Li-Ni-Co-Mn-O；层状结构；制备方法；改性 Abstract: The research progress of the ternary transition metal oxides LiNi1-x-yCoxMnyO2 as layered cathode materials for lithium ion batteries is reviewed. The structure and electrochemical performances of the materials are discussed. Various synthesis methods, doping and surface-modification approaches are introduced in detail. Finally, the current main problems and further research trend of the materials are pointed out. Key words: lithium ion battery; cathode; layered structure; synthesis methods; modification 1、引言 锂离子电池因其电压高、能量密度高、循环寿命长、环境污染小等优点倍受青睐[1, 2]，但随着电子信息技术的快速发展，对锂离子电池的性能也提出了更高的要求。正极材料作为目前锂离子电池中最关键的材料，它的发展也最值得关注。 目前常见的锂离子电池正极材料主要有层状结构的钴酸锂、镍酸锂，尖晶石结构的锰酸锂和橄榄石结构的磷酸铁锂。其中，钴酸锂（LiCoO2）制备工艺简单，充放电电压较高，循环性能优异而获得广泛应用。但是，因钴资源稀少、成本较高、环境污染较大和抗过充能力较差，其发展空间受到限制[3, 4]。镍酸锂（LiNiO2）比容量较大，但是制备时易生成非化学计量比的产物，结构稳定性和热稳定性差[5]。锰酸锂除了尖晶石结构的LiMn2O4外，还有层状结构的LiMnO2。其中层状LiMnO2比容量较大，但其属于热力学亚稳态，结构不稳定，存在Jahn-Teller效应而循环性能较差[6]。尖晶石结构LiMn2O4工艺简单，价格低廉，充放电电压高，对环境友好，安全性能优异，但比容量较低，高温下容量衰减较严重[7]。磷酸铁锂属于较新的正极材料，其安全性高、成本较低，但存在放电电
锂离子电池回收技术
废旧锂离子电池回收利用技术 锂离子电池自商业化以来，因其具有比能量高、体积小、质量轻、应用温度范围广、循环寿命长、安全性能好等独特的优势，被广泛应用于民用及军用领域，如摄像机、移动电话、笔记本电脑及便携式测量仪器等，同时锂离子电池也是未来电动汽车首选的轻型高能动力电池之一。2012年中国锂离子电池总产量已达到35.5亿只。 锂离子电池经过500~1000次充放电循环之后，其活性物质就会失去活性，导致电池的容量下降而使电池报废。锂离子电池的广泛使用势必带来大量的废旧电池，如若对其随意丢弃不仅会对环境造成严重污染，更是对资源的浪费。锂离子电池中含有较多的钴（Co）、铜（Cu）、锂（Li）、铝（Al）、铁（Fe）等金属资源，其中钴、铜及锂的含量最高分别可达20％、7％和3％。如果能将废旧锂离子电池中的经济价值高的金属加以回收利用，无论从环保方面还是资源的循环利用方面来讲，都具有重大的意义。 1 废旧锂离子电池正极材料回收工艺 锂离子电池通常由电池盖、电池壳、正极、负极、电解质、隔膜等部件组成。目前可用的锂离子电池正极材料有LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4和三元材料等，负极材料有石墨材料、锡基材料、硅基材料以及钛酸锂材料等。电解质溶液中的导电盐一般为LiPF6、LiBF4、LiCF3SO3等锂盐，常用的溶剂有碳酸乙烯脂（EC）、碳酸丙稀脂（PC）、碳酸二甲脂（DMC）、甲乙基碳酸酯（EMC）等。钴酸锂作为第 1 代商品化的锂电池正极材料是目前最成熟的正极材料，短时间内，特别是在通讯电池领域还有不可取代的优势。目前废锂离子电池的回收利用研究主要集中于电池中正极活性物质的回收利用方法。一般来说，根据所采用的主要关键技术，可以将废锂离子电池的资源化处理过程分为物理法、化学法和生物法这三类。 1. 1 物理法 物理法包括火法、机械破碎浮选法、机械研磨法及有机溶剂溶解法等。物理法往往需要后续化学处理才能进一步得到所需的目标产物。 1. 1. 1 火法
各种锂离子电池正极材料分析
各种锂离子电池正极材料分析 锂离子电池现使用的正极材料有如下几种： 1、钴酸锂 钴酸锂也是目前应用最为广泛的正极材料，钴产生3.9V(vs. Li)的电势平台，对钴酸锂而言，对应于其理论容量，高达274mAh/g，实际容量可达155mAh/g，具有很高的能量密度。主要应用于便携电池领域：如手机，PDA；移动DVD；MP3/MP4、笔记本电脑。 1）结构缺陷对钴酸锂（LixCoO2，0
锂离子电池层状结构三元正极材料的研究进展
锂离子电池层状结构三元正极材料的研究进展 （中山大学化学与化学工程学院广州510275） 摘要为改进锂离子电池的性能，化学家们一直致力于电极材料的研究。其中，正极材料的研究更是重中之重，各种正极材料层出不穷，而层状结构三元正极材料LiNi x Co y Mn1-x-y O2因为具有较高的可逆容量、循环性能好、结构稳定性、热稳定性和相对较低的成本等优点，近年来成为研究热点。本文主要简介其结构特点与电化学特性，并综述其制备方法的改良和改性手段，并分析该材料目前存在的问题和对其未来发展做一个设想。 关键词锂离子电池层状结构LiNi x Co y Mn1-x-y O2 研究进展 Research progress in layered structural ternary cathode materials for lithium ion batteries Abstract To improve the properties of Li-ion Battery, the chemist have been working for suitable electrode materials. Among them, the study of cathode materials is a top priority. There are a variety of cathode material. And in recent years, Layered Structural LiNi x Co y Mn1-x-y O2 as a cathode has been a hot topic, because it has a lot of advantages, such as, it has a high reversible capacity, good cycle performance, structural stability, thermal stability and relatively low cost, etc. This paper is about the introduction of its structural features and electrochemical characteristics, as well as a review of the improvement and modification means of their preparation. Finally, there are analysis of the existing problems of the materials and a vision of its future development. Key words lithium ion batteries; layered structure; LiNi x Co y Mn1-x-y O2; research progress 1.引言 锂离子电池的具有工作电压高、能量密度高、自放电效率低、循环寿命长、无记忆效应和环保等优点，因此广泛应用于生产生活中。但同时，锂离子电池也存在快充放电性能差、大电流放电特性不理想、价格偏高、过充放电较危险等缺点，为解决上述问题，科学家们一直专注于电池材料的研究。 其中，又以正极材料最为重要，因为正极材料在充放电过程中提供锂源，包括正负极嵌锂化合物往复嵌入/脱嵌所需要的锂，以及负极材料表面形成钝化膜所需的锂。正极材料决定着电池安全、电化学性能（能量密度、倍率充放电性能、高低温充放电性能、循环能力）
中国锂电池正极材料行业研究-行业壁垒、竞争状况、技术及发展环境
中国锂电池正极材料行业研究 -行业壁垒、竞争状况、技术及发展环境 行业进入壁垒 1、行业规范壁垒 为加强锂电池行业管理、引导产业转型升级、推动锂电池产业健康发展，工信部于2015年8月制定《锂离子电池行业规范条件》，严格控制新建单纯扩大产能、技术水平低的锂电池行业项目。根据前述规范条件，对于生产企业要求，“具有高新技术企业资质或省级以上独立研发机构、技术中心；主要产品具有技术发明专利；正极材料年产能不低于2,000吨；企业应采用工艺先进、节能环保、安全稳定、自动化程度高的生产工艺和设备，应具有电池正负极材料铁、锌、铜等金属有害杂质检测能力。 2、合作客户壁垒 三元正极材料是三元锂电池的关键核心材料，锂电池生产厂商均对供应商实行严格的认证机制，需要对供应商的技术能力、物流能力、质量管理、财务稳定性、环保能力等方面进行认证，检验期长且严格，通常送样到量产耗时数年时间。 目前，国内锂电池行业愈发集中，锂电池厂商对长期合作的正极材料供应商粘性较强，不会轻易更换。 3、工艺技术壁垒
锂电池正极材料的生产工艺技术复杂、过程控制严格，研发难度大、周期长，国内各大厂商均已形成了自己的工艺技术，如原材料的选择、各类材料的比例、辅助材料的应用以及生产工艺的设置均需要多年的技术与经验积累。近年来，三元正极材料不断往高能量密度、长寿命、高安全性方向发展，能量密度越高、技术工艺壁垒越高。在当前产品快速更新换代的情况下，新进入者短期内无法突破关键技术，难以形成竞争力。 4、生产规模及资金壁垒 正极材料行业具有一定规模壁垒，生产规模较大的企业在原材料采购和生产运营方面具有规模优势。另一方面，锂电池行业的市场集中度较高，主流锂电池企业对于正极材料供应商的供货数量、质量、时效等方面有较高要求，小型正极材料企业进入锂电池企业合格供应商体系的难度较大。 高镍三元正极材料对于生产环境及生产设备的要求较高，新建产线需要大额资金投入；三元正极材料生产成本中原材料采购成本占比较高，日常经营需要大量流动资金支持。因此，行业新入企业面临一定的资金壁垒。
年产1万吨锂电池三元正极材料项目的可行性研究报告
年产1万吨锂电池三元正极材料项目可行性研究报告
1 总论 1.1 概述 1.1.1 项目提出的背景 20世纪是人类发展最为快速的一个世纪，各种高新技术的出现和应用给人们的生活带来了巨大的便利。然而，伴随这种高速发展的是能源的严重消耗，污染的加剧以及全球灾难性气候变化的屡屡出现，这已经严重危害到人类的生存环境和健康安全。全世界已探明的化石燃料（煤、石油、天然气）的贮量在不久以后将会枯竭。为了缓解环境与能源压力，探索新型的能源模式已成为21世纪必须解决的重大课题。 电池的出现是人们在寻找清洁能源过程中一个里程碑式的事件。电池的最大特点是在提供能源的高效率转化时，能够实现原料的“零排放”，从而减少对原材料的损耗，达到最优化的利用地球上有限的自然资源，实现社会的和谐发展的目的。由此可见电池材料对解决今后的能源危机及其所造成的环境污染起着关键的作用，而锂电池则是能实现高效能量储存与能源转换的储能设备而得到社会的广泛认可。锂电池是通常使用的锂离子电池的俗称，锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正负极，依靠Li+在正负极之间移动来实现充放电的二次电池。 锂离子电池的研究开始于20世纪80年代，20世纪90年代初日本索尼公司推出了第一代锂离子电池并进行了商业化生产。随着现代社会的不断发展和生活水平的逐渐提高，笔记本电脑、手机等数码产品在人们日常生活中的使用越来越频繁。据统计，2015年全球笔记本电脑销量已达到1.644亿台。从2010年开始，我国笔记本电脑市场需求增速明显，2015年1~10月我国笔记本电脑累计产量为14711.95万台。同时，使用手机的人数也大幅增长。截至2015年底，全球手机用户数达到71亿，手机信号已覆盖全球超过95%的人口，其中我国移动电话用户13.06亿户。2015年全球智能手机用户比例首次超过全球人口的四分之一，达到19.1亿，到2016年全球智能手机用户数量将超过20亿，而到2018年，全球三分之一的消费者将是智能手机用户，总数超过25.6亿人。2018年智能手机用户指数代表了全球移动手机用户的一半，这意味
锂电池的回收利用
锂电池的回收利用技术简介 1.锂电池发展现状 (2) 2.锂电池的结构和组成 (2) 3.废旧锂电池的危害 (3) 4.锂电池的回收利用技术 (3) 4.1物理分选-化学浸出法 (3) 4.2沉淀分离法 (4) 4.3非晶型柠檬酸盐沉淀法 (4) 4.4电沉淀法 (4) 4.5离子交换法 (4) 4.6直接获取LiCoO2材料的回收技术 (5) 4.7生物浸出工艺 (6) 4.8萃取法 (6) 5.锂电池回收利用中二次污染的处理 (6) 5.1.沉淀分离法中二次污染物的处理 (7) 5.2直接获取LiCoO2材料的回收技术中二次污染的处理 (7) 6.总结 (7) 参考文献 (8)
1.锂电池发展现状 我国政府对锂电池的研究工作相当重视，早在“863”计划中便把研究开发锂离子电池列为重中之重的项目，“九五”期间又将锂离子电池列入国家重点科技攻关项目，在使之成为电子行业新的重大经济增长点的同时，带动整个行业的技术进步和经济发展。1999年中国实现了电池工业的一次飞跃) 固态电解质锂离子电池的开发投产，使我国在新能源领域赶上了世界最高水平。天津力神电池股份有限公司、厦门集美宝龙工业园、TCL集团、北京星恒电源有限公司都拥有具有自主知识产权的固态电解质锂电池生产线。 锂离子电池作为高科技、高产出、高利润、高创汇的绿色环保型能源产品，被国外专家称之为21世纪十大高科技之一或十大赚钱产业之一。另外随着电子产品消耗量日益增加，其消费量正以成倍的速度增长，另外，随着锂离子电池工业的不断发展，其成本会逐渐降低，锂电池有望占据全世界电池市场最大份额，得到广泛应用。在美国，可充电锂电池用锂量约占美国锂消费量的11%；日本可充电锂电池用锂量约占日本锂消费量的54%，在销售方面锂电池已经超过了镉镍电池和镍氢电池。 我国是世界上最大的电池生产国, 年产电池量占世界电池产量的1/ 3。在第九个五年发展计划中, 我国将高科技、高附加值的锂离子电池作为中国电池工业的发展重点并列入国务院发布的重点发展项目。从国内的消费市场看, 随着科技的发展和人民生活水平的不断提高, 家庭或个人用便携式电子产品、电器不断问世并迅速普及, 与之相配套的锂离子电池作为一种携带方便的化学能源, 市场发展潜力无疑是非常巨大的。 2.锂电池的结构和组成 目前，锂离子二次电池中使用的负极材料多为石墨，正极材料则为嵌锂过渡金属氧化物，如LiCoO2、LiNiO2、LiVO2、及LiMn2O4等。 锂离子电池的外壳材料为不锈钢、镀镍钢、铝等，形状有方型和圆柱型，正极与负极用隔膜隔开后卷绕而成。正极由约88%(质量分数)的正极活性物质、7%～8% (质量分数)的导电剂、3%～4% (质量分数)的有机粘合剂均匀混合后，涂布于厚约20μm的铝箔集流体上。负极由约90% (质量分数)的负极活性物质碳素材料、4%～5% (质量分数)的导电剂、6%～7% (质量分数)的有机粘合剂均匀混合后，涂布于厚约15μm的铜箔集流体上。电解液为1mol/L的LiPF6的有机溶液，有
锂电池负极材料生产现状
锂电池负极材料生产现状 锂电池的原材料方面问题，一直都是锂厂家们非常关心的一个问题。锂电池生产厂家和大家谈谈关于锂电池的负极材料问题，有兴趣了解这方面问题的朋友可以看一下这篇文章，如果我们拿负极材料和正极材料来比的话，负极材料占锂电池成本比重变会显得较低，并且目前负极材料国内已经实现产业化，其主要的生产厂家有深圳贝特瑞、上海杉杉、长沙海容等，这些都是大型的个业，基本能够满足国内市场的需求。 深圳贝特瑞公司可能很多人对它都有所了解了，它是中国宝安（000009）控股55%的子公司，并且是国内锂电碳负极材料标准制定者。其碳负极材料产能是6000吨/年，价格为6万元/吨左右，市场占有率高达80%,居全球第二。客户包括松下、日立、三星、TCL、比亚迪等130多家厂商。2008年，贝特瑞收购了天津铁诚公司，使其碳负极材料成本下降30%. 不过锂电池生产厂家们了解到贝特瑞宣传资料显示，具有磷酸铁锂正极材料1500吨/年的产能。而据其销售部门透露，目前贝特瑞的磷酸铁锂正极材料实际产能为800吨/年，产量只有40多吨/年，主要给大型电池厂商实验供货，如天津力神、江苏双登等。其产品价格比天津斯特兰贵，达到18万-20万元/吨。据了解，其毛利率在60%以上。 据华普锂电池生产厂家了解到的加一个问题是中国宝安控股75%的天骄公司也从事正极材料的生产。该公司主营钴镍锰酸锂三元正极材料，目前产量为800吨/年左右，销量650吨左右，2009年计划产能1400吨/年，增长来自于通讯电子类、笔记本等下产品中对传统高成本的钴酸锂的替代。 杉杉股份公司可以说是贝特瑞的个巨大的竞争对手。我们都知道杉杉股份是在1999年开始涉足电池负极材料时采用CMS（中间相炭微球）技术，之后为降低成本转用人工石墨和天然石墨，此后，因为电池循环放电次数不高，又回到了CMS的技术上。目前，杉杉股份的CMS价格每吨在10万元以上，年产能为1200吨。
废锂电池的处理方法——湿法回收技术
废锂电池的处理方法——湿法回收技术 废弃的锂电池中含有大量不可再生且经济价值高的金属资源，如钴、锂、镍、铜、铝等，如果能有效地回收处理废弃或不合格的锂电池，不仅能减轻废锉电池对环境的压力，还可以避免造成钴、镍等金属资源的浪费。 常州今创博凡能源新材料有限公司与高校合作，建立了以江苏技术师范学院、江苏省贵金属深加工技术及其应用重点实验室为技术支撑的课题组，立项研究从废锂离子电池中回收有价金属，经过3年研发，解决了生产中操作复杂、流程长、有机溶剂对环境造成危害等不利因素，缩短了工艺流程，降低了耗电量，提高了金属回收率、纯度和回收量，形成“每年8000吨废锂电池金属全封闭清洁回收工艺及其应用”成果。 项目属于固体废弃物资源化利用应用领域，技术原理是采用湿法冶金技术进行有色金属的分离和回收，包括浸出、溶液净化与富集、溶剂萃取等，另外还采用电冶金技术即电积最终获得单质金属产品。 技术路线是：首先对废锂电池进行预处理，包括放电、拆解、粉碎、分选；拆解后的塑料及铁外壳回收；分选后的电极材料进行碱浸出、酸浸出、除杂后，进行萃取。萃取是关键一步，将铜与钴、镍分离；铜进入电积槽进行电积产生电积铜产品；经萃取后的钴、镍溶液再进行萃取分离，这时经过结晶浓缩，直接得到钴盐和镍盐；或者经萃取分离的钴、镍分别进入电积槽中，得到电积钻和电积镍产品。电沉积工序的钻、铜、镍回收率达99%,品级分别达到99.98%、99.95% 和 99.2%～99.9%，硫酸钴、硫酸镍产品等都达到相关标准。 本项目在最优化的研究成果前提下，进行规模化、产业化的研发和建设，建成一条年回收量达8000吨的废锂离子全封闭清洁生产线，回收得到钴1500吨、铜 1200吨和镍420吨，总产值超过4亿元。将湿法回收重金属技术进行规模化应用，经了解在国内还未见，在国外也不多见。这项成果对全国废锂电池金属资源回收具有一定的指导作用，成功地填补了国内空白；清洁环保，成本低，利润高，在同类企业中具有较大的竞争优势。 采用湿法回收工艺，整合、简化工艺流程，整套工艺能耗低，产品回收率高。浸出工序采用3次回流浸出，提高浸 出率至98.7%；高效的铜、钴萃取剂将铜、钴萃取分离出来，并富集成高浓度的硫酸铜液、硫酸钴液，使之满足电解沉积的工艺要求，提高了回收重金属的效率。电沉积工序电压和电流密度降低，节省电耗。整个工艺流程回收率高，是高值化生产工艺。 电积工序中，产生的少量硫酸雾废气用集气罩负压抽风收集处理，减少了废气排放；电积完的贫电积液，其中铜离
锂电池梯次利用
锂电池梯次利用 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
背景 近年来，受益于政策、补贴，我国新能源汽车呈现快速增长，进而导致动力锂电池的需求量和报废量不断增长。统计数据显示，2015年中国锂电池总产量47.13Gwh，其中，动力电池产量16.9Gwh，占比36.07%；消费锂电池产量23.69Gwh，占比50.26%；储能锂电池产量1.73Gwh，占比3.67%。《报告》测算，到2020年动力锂电池的需求量将达到 125Gwh，报废量将达32.2Gwh，约50万吨；到2023年，报废量将达到101Gwh，约116万吨。 当前，电池金属材料资源的供需不平衡正逐渐显现。随着新能源车下游需求逐步明确，国内动力电池厂商2016-2017年纷纷扩大产能，尤其是三元电池的扩张，进一步提升了对钴的需求因此从废旧电池中回收再利用钴也越来越具有经济性。对企业而言，动力电池回收蕴藏着巨大的商机，经过回收处理，可以为电池生产商节约原材料成本。此外，动力电池回收还与政府建设低碳经济和环境友好型社会密切相关。 电动汽车的动力电池性能会随着充电次数的增加而衰减，当电池容量衰减至额定容量的80%以下时，动力电池就不适于应用在电动汽车上，这意味着其在电动汽车上的使用寿命终止。如果直接将电池淘汰，必将造成资源的严重浪费，同时也会导致环境污染。 国标GB/T34013-2017《电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸》明确规定了电动汽车用动力蓄电池的单体、模块和标准箱尺寸规格要求。这一标准可有效解决此前存在于动力电池梯次利用中，动力电池由于尺寸不一难以匹配储能电站或家用储能设备结构的难题，也降低了动力电池的梯次回收利用的门槛。 国标GB/T34014-2017《汽车动力蓄电池编码规则》规定了动力电池编码基本原则、编码对象、代码结构和数据载体。该标准发布，可在动力电池生产管理、维护和溯源、电动汽车关键参数监控，特别是在动力电池回收利用环节，凭借可追溯性和唯一性，更加准确地确定动力电池回收的责任主体。 国标GB/T34015-2017《车用动力电池回收利用余能检测》。则规范了动力电池外观检查、极性检测、电压判别、充放电电流判别、余能测试等检测流程，为车用动力电池的余能检测提供评价依据，有助于提高废旧动力蓄电池余能检测的安全性和科学性。 随着新能源汽车保有量的增长，动力锂电池的梯次利用和回收成为一个必须面对的问题。在动力锂电池梯次利用和回收尚未发展成熟的情况下，运营模式就显得尤为重要，这关乎成本和盈利等企业切身利益。目前国内已有企业在动力锂电池的梯次利用和回收方面展开布局，运营模式也各有不同。 动力电池梯次利用的意义在于从电池原材料—电池—电池系统—汽车应用—二次利用—资源回收—电池原材料的电池全生命周期使用角度考虑，可以降低电池成本，避免环境污染。
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