[00139069]电动汽车动力电池锂材料制造关键技术及产业化

电动汽车动力电池锂材料制造关键技术及产业化技术研究,是天齐锂业股份有限公司根据行业发展需要及公司发展战略,由天齐锂业自行立项、独立开展的一项技术开发类应用技术研究。 该技术是天齐锂业就电动汽车（EV）级碳酸锂和电动汽车（EV）级单水氢氧化锂的制备方法进行研究,是天齐锂业在原电池级碳酸锂、电池级单水氢氧化锂、无尘级单水氢氧化锂和高纯碳酸锂制备工艺基础上,全方位吸纳国内外有色金属产业最新技术,进行了大幅度技术革新,采用了循环高效浸出;新型多步骤综合净化精制除Si、Fe、Al、Ca、Mg等杂质;膜浓缩取代蒸发浓缩;吸附脱除有机杂质;全流程除磁;精制剂除钠;膜分离除硫酸根;膜分离除钙;稳态沉淀结晶控制;MVR稳态浓缩结晶;高标准洁净包装系统、预防粉体产品团聚结块综合技术等一系列突破性技术组合,并将碳酸锂和氢氧化锂制备工艺巧妙而有机的结合,开发出的一套电动汽车（EV）级碳酸锂和电动汽车（EV）级单水氢氧化锂产品的联合制备工艺技术。 该技术具有以下创新点： （1）弥补电动汽车（EV）级锂产品缺失 目前市场上用于电池的主流锂产品是电池级产品,随着行业对产品指标越来越严苛,电池级逐渐难以满足高端电动汽车行业的要求。目前,除天齐锂业试销的产品外,市场上还没有电动汽车（EV）动力电池用碳酸锂和单水氢氧化锂产品,与电池级产品相比,指标更优,尤其是磁性物质更低,并具有优异的产品一致性,为提高锂动力电池的一致性、增加能量密度、延长电池寿命、保证安全性能提供了保证,具有广阔的市场应用前景。 （2）碳酸锂和氢氧化锂联合法合成制备技术开发 电动汽车（EV）级碳酸锂和电动汽车（EV）级单水氢氧化锂联合合成制备技术前后流程有机结合,可以减少新建生产线对设备的投入,缩短工艺流程,降低过程物料消耗,同时对提高产品质量和锂的一次收率都起到了正向作用。 （3）母液循环技术的开发 在生产过程中,碳酸锂过程产生的中性析钠母液循环至前端进行浸出工,生产氢氧化锂产生的碱性析钠母液循环至前端调pH进行净化除杂。母液循环利用的巧妙设计可以提高锂的综合收率,提高产品品质,同时降低NaOH物料消耗,降低生产成本,实现低碳节能、绿色生产、零排放。 （4）树脂从硫酸锂液中深度除杂和膜分离纯碱原料液中钙、镁技术的开发 采用树脂深度从硫酸锂液中除杂和使用加入精制剂结合膜分离去除纯碱原料液中钙、镁,使体系中二价金属阳离子尤其是钙镁离子得到深度去除。生产过程中不再使用传统工艺采用的EDTA来络合钙镁离子,杜绝有机物残留对产品品质影响。 （5）在氢氧化锂体系中用精制剂除钠和膜分离深度除硫酸根技术的开发 在氢氧化锂重溶液中采用精制剂除Na、膜深度分离SO42-,相比现有技术,采用环保技术,缩短流程,产品中的钠和硫酸根可降低到0.0030%以下。 （6）稳态结晶过程控制技术的开发 该技术是针对易结壁、易结垢、易团聚等问题,从反应动力学和反应热力学上考虑,对结晶过程进行深入机理研究,寻找获得稳态晶体的合适工艺条件。即通过对结晶过程条件（浓度、温度、压力、时间、升降温速度、搅拌速度、运动轨迹等）的控制,减少一次晶体的晶型缺陷,获得可设计的晶型,不但能降低晶体中的杂质含量,还能有效防止产品团聚。 （7）全流程磁性物质综合控制技术的开发 磁性物质是EV级碳酸锂和氢氧化锂产品最重要的杂质指标之一,根据物料性质、物料温度、产品性状等的不同,在整个生产过程中采用不同的除磁工艺,既避免了“大磁小用”、节约了装备成本,还避免了大量的强磁场污染、减少磁场屏蔽带来的安全隐患,保证职工的职业健康安全,又能使EV级单水氢氧化锂产品中磁性物质含量可达到30ppb以下,EV级碳酸锂产品磁性物质可达到80ppb以下。 （8）工艺流程融入绿色人文和谐发展理念 整个工艺流程融入绿色人文理念。通过提高生产自动化程度,大幅度降低人工劳动强度;采用自动化洁净包装系统和粉尘收集及相关环保设备,加强劳工安全保护和职业健康防护;生产流程封闭循环,降低了锂的损耗,提高了产品收率,从硫酸锂液开始,总锂收率≥98%;无三废排放,对环境友好;将工厂的生产融入与周边环境的绿色共存之中;实现了员工与工厂的和谐共同发展。