锂离子电池作为一种高性能的二次绿色电池，具有高电压、高能量密度(包括体积能量、质量比能量)、低的自放电率、宽的使用温度范围、长的循环寿命、环保、无记忆效应以及可以大电流充放电等优点;锂离子电池性能的改善，很大程度上决定于电极材料性能的改善，尤其是正极材料。目前研究最广泛的正极材料有LiCoO2、LiNiO2以及LiMn2O4等，但由于钴有毒且资源有限，镍酸锂制备困难，锰酸锂的循环性能和高温性能差等因素，制约了它们的应用和发展;因此开发新型高能廉价的正极材料对锂离子电池的发展至关重要;上世纪末科学家发现具有橄榄石结构的磷酸铁锂(LiFePO4)能够可逆地嵌脱锂，且具有比容量高、循环性能好、电化学性能稳定、价格低廉等特点，是首选的新一代绿色正极材料，特别是作为动力锂离子电池材料;磷酸铁锂的发现引起了国内外电化学界不少研究人员的关注，近几年，随着锂电池的越来越广的应用，对LiFePO4的研究越来越多。

　　一、磷酸铁锂的结构和性能：

　　1、磷酸铁锂(LiFePO4)具有橄榄石结构，为稍微扭曲的六方密堆积，其空间群是Pmnb型，晶型结构如图1.1所示。

　　图1.1 磷酸铁锂的空间结构图

　　2、LiFePO4由FeO6八面体和PO4四面体构成空间骨架，P占据四面体位置，而Fe和Li则填充在八面体空隙中，其中Fe占据共角的八面体位置，Li则占据共边的八面体位置;晶格一个FeO6八面体与两个FeO6八面体和一个PO4四面体共边，而PO4四面体则与一个FeO6八面体和两个LiO6八面体共边;由于近乎六方堆积的氧原子的紧密排列，使得锂离子只能在二维平面上进行脱嵌，也因此具有了相对较高的理论密度(3.6g/cm3);在此结构中，Fe2+/Fe3+相对金属锂的电压为3.4V，材料的理论比容量为170mA·h/g;在材料中形成较强的P-O-M共价键，极大地稳定了材料的晶体结构从而导致材料具有很高热稳定性。

　　3、Wang等对LiFePO4的电化学性能做了详细的分析，图1.3是LiFePO4的循环载荷伏安图，在C-V图中形成两个峰，在阳极扫描时Li+从LixFePO4结构中脱出，在3.52V形成氧化峰;当在4.0～3.0扫描时Li+嵌入到LixFePO4结构中，相应的在3.32V形成还原峰;C-V曲线中氧化还原峰表明在LiFePO4电极上发生着可逆锂离子嵌脱反应。

　　图1.3-1磷酸铁锂的循环载荷伏安图

　　图1.3-2 磷酸铁锂上下游产业链

　　二、磷酸铁锂生产工艺

　　图2-1 磷酸铁锂生产工艺流程图

　　图2-2 三种常规磷酸铁锂生产工艺流程图

　　图2-3 废旧磷酸铁锂生产磷酸铁锂工艺流程图

　　1.磷酸铁锂生产工艺:磷酸铁锂是一种多功能的新型锂离子电池体系，它的安全性、耐心性和循环寿命都比传统的锂离子电池好得多;它具有很高的能量密度、低成本及环境友好等特点，在新一代电池体系中是一个蓬勃发展的潜力新型锂离子电池体系。

　　2.磷酸铁锂(LiFePO4)电池的技術装备研究和工程技术开发日趋成熟，在新能源汽车、储能、新型动力电池和家庭储電系统等领域得到了广泛应用。

　　3.磷酸铁锂电池生产工艺一般分为预备、粉碎、混合、压制、烘烤、理化测试和收尾等几个工序。

　　1)预备:首先，必须预备一些必要的原材料，包括磷酸铁锂、有机电解质(PEO)、微细质土(Kaolin)和适当的助剂;这几种原料都要经过静电筛分、一定程度的湿度控制、火密实，以保证原料的质量及其后续生产工艺的稳定性。

　　2)粉碎:接下来，将预备的材料交给粉碎设备，将原料按照规定的比例混合、粉碎;一般使用研磨机进行研磨，在研磨过程中需要注意研磨温度的控制，一般在200°C以下;研磨完成后，就可以开始混合。

　　3)混合:在进行混合之前，需要对粉碎好的原料进行细加工，采用粒度分析仪进行粒子细化，即按照特定的粒度分布进行细加工，需要注意，混合时间不宜太长;混合完成后，就可开始压制步骤。

　　4)压制:混合成湿粉碎料，就可以将它们压制成颗粒，一般采用回转压制机进行压制，根据需要可以选择恒压或恒力压制;在压制过程中，需要控制压制压力。

　　5)烘烤:压制完成后，进行烘烤，一般采用加热烘箱烘烤，在烘烤的过程中，需要控制烘烤温度，使其能够完成反应。

　　6)理化测试:烘烤完成后，按照一定的方法进行理化测试，根据测试的结果，看各项参数是否符合要求。

　　7)收尾:最后按照客户的要求，将原料烘烤成型，然后经过打包、运输等环节，将原料运往客户所指定的地方。

　　以上就是磷酸铁锂生产工艺的简要介绍，对于客户新型锂离子电池的开发，像新能源汽车、储能、新型动力电池和家庭储電系统等领域具有重要的意义，因此磷酸铁锂的生产工艺技术研发不容忽视，要结合实际客观情况，把质量标准以及设备设计进行科学完善。

西安量子晶环保科技有限公司是专业从事蒸发、浓缩、结晶、精馏、化工、环保危废资源化利用等装置的研发、设计、生产、工程配套、工程施工与技术服务的专业公司。

公司的专项产品为蒸发浓缩、蒸发结晶、冷冻结晶、单效多效MVR热泵蒸发器、燃气 燃煤燃油直接蒸发器、高盐溶液及废水处理设备、废酸混酸分馏与回收处理、氟化物与含 氟物料回收处理、废有机物分馏提纯与资源化、废锂电池资源化回收处理、新能源材料生产装置、工业废混盐资源化回收利用。主要适用于石油、化工、冶金、轻工、发酵、食品、 酒精、造纸、化纤、医药、危废、环保等各行业各类物料的处理。

公司拥有强大的设计团队、成熟的设计制度以及多年的工程设计经验与施工服务体系， 从上世纪90年代起就涉足蒸发浓缩结晶领域，技术骨干均是专业设计院出身，专长于各类 高效节能蒸发浓缩与结晶系统的工程设计、设备生产、施工调试、运行维护等，尤其专长于对各类疑难问题提出系统解决方案。

服务热线：18591993310 ，18591993328