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钴酸锂电池正极黑粉回收 |
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高镍三元是驱动新能源车里程普遍提升至600km以上的重要技术路径，因此也是电池企业抢占市场的必争之地。目前，全球电动汽车市场销量高的特斯拉，很大一部分采用了松下NCA和LG新能源的NCM811电池，大部分欧洲一线车企也更青睐811电池;全球各大主流电池厂也都在加快高镍低钴电池的开发量产进程。
面对高镍化的大趋势，不少企业都在加紧布局。近期，亿纬锂能拟与贝特瑞、SKI设立高镍三元正极材料合资公司，将建设年产5万吨高镍材料项目。韩国正极材料公司与格林美签订大单，三年内计划采购17.6万吨高镍前驱体。据悉，容百科技计划2025年将高镍材料产能提升至30万吨，到2030年提升至100万吨。
据华安证券报告数据显示，容百高镍产量占比70%左右，处于高镍三元地位，巴莫、贝特瑞与邦普则处于行业第二梯队，当升科技、长远锂科、杉杉股份、振华新材等企业距离TOP4都有一定的差距，处于行业第三梯队。
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相比于锂离子电池的其他原材料，正极材料的品种更加多样化，生产工艺也更加复杂，品质失效的风险也就更大，因而对其质量管理的要求也就更高。该文从材料使用者的角度谈一谈锂离子电池正极材料常见的失效形式以及相应的预防措施。
当正极材料中存在铁、铜、铬、镍、锌、银等金属杂质时，电池化成阶段的电压达到这些金属元素的氧化还原电位后，这些金属就会先在正极氧化再到负极还原，当负极处的金属单质累积到一定程度，其沉积金属坚硬的棱角就会刺穿隔膜，造成电池自放电。自放电对锂离子电池会造成致命的影响，因而从源头上防止金属异物的引入就显得格外重要
正极材料生产工序较多，制造过程中的每一个环节都会有金属异物引入的风险，这就对材料供应商的设备自动化程度及现场质量管理水平提出了更高要求。但材料供应商往往由于成本限制，其设备自动化程度较低，生产制造工序断点较多，不可控的风险增加。因此，电池制造商为了电池性能稳定，预防自放电发生，推动材料供应商从人、机、料、法、环五大方面防止金属异物引入
正极材料大都是微米或纳米级颗粒，极易吸收空气中的水分，特别是 Ni含量高的三元材料。在制备正极浆料时，如果正极材料水分高，在进行浆料搅拌过程中NMP吸水后会造成PVDF溶解度降低，导致浆料凝胶成果冻状，影响加工性能。制成电池后，其容量、内阻、循环和倍率等都会受到影响，因此正极材料的水分与金属异物一样要作为管控项目
作业规程的建立
产品的固有质量是设计出来的、更是制造出来的。因此，操作者如何操作对于控制产品质量尤为重要，应建立详细具体的作业标准
(2)CTQ的识别
对影响产品质量的关键指标和关键工序加以识别，对这些关键的管控指标应做特别的监控，并制定相应的应急反应措施。(3)SPC的使用
对关键过程的关键特性参数进行SPC时时监控，对异常点进行剖析，找出导致不稳定的原因、采取有效的纠正措施和预防措施，避免不良品流向客户端。
