[实用新型]锂电池正极材料用匣钵的划线装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种划线装置，具体涉及一种锂电池正极材料用匣钵的划线装置，属于锂离子电池技术领域。 

背景技术

锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长、电压平台高等一系列优点，被广泛应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等领域。 

随着锂离子电池的不断推广，锂离子电池正极材料的用量也在不断地增加。目前，市面上用于制备锂离子电池的正极材料主要是钴酸锂、三元材料、磷酸铁锂等及其经过包覆或掺杂改性后的材料，而用于烧结这些材料的主要设备有辊道窑(或称为烧结炉)、马弗炉、气氛炉等。正极材料在炉窑里煅烧时，常用特定的匣钵来盛放正极材料。根据不同大小的匣钵内壁的不同高度，盛放在匣钵内的正极材料的堆积厚度为3-5厘米。由于盛放在匣钵内的上层正极材料在烧结过程中与炉窑内的环境气氛有更好地接触，而盛放在下层的正极材料却无法与炉窑内的环境气氛很好的接触，导致烧结得到的材料的均匀性较差；而且，在烧结过程中，匣钵内的下层材料无法快速排出产生的水气和CO2，导致下层材料的碳酸根和氢氧根浓度比上层材料要高很多，尤其当材料的堆积厚度大于3厘米时，这个差异更加明显。正极材料的不均匀性将严重影响锂离子电池的性能。此外，正极材料中碳酸根含量太高会使电池在高温工作时，发生胀气；而正极材料中的氢氧根浓度太高会导致电池工作时产生水气，水气与电解液反应生成HF，HF会破坏正极材料的结构，从而影响电池的性能。 

目前针对这种情况，传统上采取的措施是，在正极材料盛放如匣钵之后，用金属刀片在正极材料中划上几条线，来提供下层正极材料在烧结过程中排出水气和CO₂的途径。但是，使用金属刀片在正极材料中划线时， 刀片表面与材料之间的摩擦容易往材料中带入Fe、Cu元素等多种金属异物，造成正极材料的金属异物二次污染，这影响了烧结得到的正极材料的性能，同时增加了材料后期除去这些金属异物所需要的成本；此外，用金属刀片在匣钵内划线容易造成匣钵内壁的损坏，增加了器材的耗损，而且，用金属刀片划线需要操作3-5次才能将材料等分，这增加了工艺时间，降低生产效率。 

鉴于这种情况，确有必要提供一种简便、易操作、高品质的划线装置。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有工艺上的不足，提供一种操作简便、重复性好、品质高的锂离子电池正极材料用匣钵的划线装置。使用本划线装置时，操作过程简单、方便、省时，只需操作1次就可以完成整个划线过程，而且每次划线得到的效果一样，这极大地提高了生产效率；另一方面，使用本划线装置可提高烧结的正极材料的均匀，同时降低烧结的正极材料的碳酸根和氢氧根的含量，避免材料的金属异物的二次污染，从而提高烧结得到的正极材料的性能。 

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种锂离子正极材料用匣钵的划线装置，包括划线磨具、与划线磨具连接的平板、以及连接在平板上的把手；其中，所述把手与所述划线磨具分别位于所述平板的两侧。 

所述划线磨具与所述平板之间的连接方式为可拆卸连接。 

所述的可拆卸连接优选的是螺帽连接。即所述划线磨具通过螺帽固定在平板上。 

所述划线磨具由骨架材料组成；所述骨架材料由两个部分组成，包括内层细长的圆柱型的硬质的金属丝和包覆在所述金属细丝外的弹性橡胶层。 

所述划线磨具包括水平镂空骨架和垂直于所述水平镂空骨架的支持骨架。 

所述水平镂空骨架的整体轮廓为矩形；所述水平镂空骨架包括围成所 述矩形的4根骨架材料、所述矩形对边中点连线的两根骨架材料、以及所述矩形相邻两条边中点连线的4根骨架材料；所述支持骨架包括4根直立的骨架材料，并且所述4根骨架材料分别设置在所述矩形的水平镂空骨架的4个顶点。 

所述划线磨具一体化形成。 

所述把手直接焊接在所述平板的上面。 

所述平板的厚度为2-5毫米、重量为0.5-1kg；所述金属丝的界面直径为1-2毫米，所述弹性橡胶层的厚度为1-2毫米。 

所述的锂离子正极材料用匣钵的划线装置，还包括匣钵，所述水平镂空骨架轮廓的长、宽比所述匣钵的内壁的长、宽各小5-10毫米；所述支持骨架的高度比所述匣钵的内壁的高大10-20毫米。 

使用本实用新型划线装置时，操作人员手握把手，将划线磨具对准盛放在匣钵内的待烧结的锂电池正极材料，至上向下插到正极材料堆的底部，并与匣钵的内壁接触，然后拔出划线磨具。拔出划线磨具后，正极材料被均匀地分割成大小相等的几块，并在相邻的成块的正极材料之间形成与堆放的正极材料高度相同的纵截面。