[实用新型]一种用于锂离子电池负极材料包覆制备中的包覆装置

说明书

技术领域

本实用新型属于机械装置领域，具体涉及一种用于锂离子电池负极材料包覆制备中的包覆装置。

背景技术   

当今世界，能源日趋匮乏，各国政府和各大汽车企业正在加紧开发无排放、无污染的电动汽车。锂离子电池作为一种新型的可充电电池，具有工作电压高、比能量大、能量密度高、安全性能好、环保无污染、无记忆效应等优点，已在移动通讯、笔记本电脑、大规模储能等领域广泛应用，并将在电动汽车、混合动力汽车、军事装备、航空航天、国防工业、空间技术等领域应用前景广阔。这些领域的迅猛发展，对二次电池的比容量、循环寿命、倍率性能、低温性能、安全性等方面提出了更高的要求。锂离子电池负极材料的研究备受关注。

石墨类负极材料具有循环效率高、循环性能良好、较低的锂嵌入/脱嵌电位、合适的可逆容量、资源丰富、价格低廉等优点，而成为较为理想的锂离子电池负极材料。但是，石墨类负极材料多具有以较弱的范德华力结合的层状结构或鳞片状结构，充电时，随着溶剂化锂离子的嵌入，层与层之间会产生剥离而形成新的表面，有机电解液在新形成的表面上不断还原分解形成新的SEI膜，既消耗大量的锂离子，加大了首次不可逆容量损失，并由于溶剂化锂离子的嵌入和脱出引起石墨颗粒的体积膨胀和收缩，致使颗粒间的通电网络部分中断，从而出现石墨类材料特有的层状结构所致的有限次循环稳定性。此外，石墨类材料的储锂容量较低，理论比容量仅有372 mAh/g，且存在首次放电效率低、对电解液高度敏感且选择性高等缺陷，使其应用受到限制。为此，已有研究通过对石墨类材料进行改性（包括形貌整形或热解包覆处理等）、结构调整或开发新型负极材料，以改善和提高锂离子电池的电化学性能。

为了克服天然石墨与溶剂、电解液的相容性差，以及石油焦、沥青焦等人造石墨材料存在的比表面积过大等缺陷，已有的处理多在负极材料表面进行包覆处理，如在负极材料表面包覆导电率高的无定形炭，制备出核-壳形结构的负极材料，既能保留负极材料的比容量等特征，又可兼具无定形炭材料的溶剂/电解液相容性、倍率性能好和导电性优等优点。但因多数包覆材料存在粘结性，造成包覆材料液体与粉状负极材料在混合、包覆中存在传质不匀、混合不佳、包覆不均等问题，并由此导致包覆负极材料在包覆过程中的局部过热、焦化等问题，这不仅造成环境污染，且因需阶段性地清理包覆设备中的焦化物而影响生产的连续化，并影响包覆设备的使用寿命。此外，已有的包覆装置尚存在对包覆材料液体的计量不准确等缺陷。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于锂离子电池负极材料包覆制备中的包覆装置，所述的包覆装置包括筒体5、计量装置1、加热装置2、搅拌装置3和循环消烟装置4，其中，筒体5通过筒体支架6固定；计量装置1位于筒体5的上端；加热装置2为套设围绕于筒体5周围的加热夹套23；搅拌装置3由位于筒体5内下端的搅拌支架21固定在筒体5内；循环消烟装置4位于筒体5外并通过循环消烟管10与筒体5相连接，循环消烟管10位于筒体5的上端。

本实用新型的优选技术方案中，所述的循环消烟装置由循环消烟管10、文氏管14、循环消烟槽13、循环消烟泵12和烟囱24组成，其中，文氏管14、循环消烟泵12和消烟槽13形成闭合回路，循环消烟管10通过文氏管14分别与循环消烟槽13、循环消烟泵12相连接，循环消烟泵12与消烟槽13底部相连接，烟囱24位于循环消烟槽13上端。

本实用新型的优选技术方案中，循环消烟泵12抽取消烟槽13内的液体，再将抽取的液体通过文氏管14返回消烟槽13内，从而在闭合回路内形成负压，进而将循环消烟管10内的烟气通过文氏管14吸入消烟槽13内并被其中的液体所吸收，实现无污染气体排放。

本实用新型的优选技术方案中，筒体5上端设有加料仓7、循环消烟管10、包覆液体进料管16、防爆阀9和温度检测器11，筒体5下端设有出料口22，其中，包覆液体进料管16与位于筒体5上端的计量装置1相连接，加料仓7下端设有加料蝶阀8。

本实用新型的优选技术方案中，所述搅拌装置3上设有搅拌轴19和搅拌桨20，搅拌轴19的上端与位于筒体5外的减速机18相连接，搅拌轴19的下端通过位于筒体5内下端的搅拌支架21固定在筒体5内。