[发明专利]锂电池正极材料的制备设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂电池正极材料生产设备技术领域，具体来说，涉及一种锂电池正极材料的制备设备。

背景技术

锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料占有较大比例，因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能，其成本也直接决定电池成本高低。

传统的工艺中锂电池的正极材料制备方法一般采用固相合成法，其工艺简单，制作条件容易控制。例如制作正极材料，将各种颗粒原料按比例混合，然后在高温下煅烧若干小时固相热合成制备而成。但是这种生产方法存在不连续性，其生产效率较低，很难适应大规模生产；另外，传统的工艺中锂电池正极材料的制备过程中一般直接采用给料、混合和反应，并不具备过滤和干燥功能，这样会导致在混合不均匀或者颗粒过大也会直接投入到下一道工序中进行反应，不仅会影响下一道工艺的处理过程，同时也会影响锂电池正极材料的化学性能，锂电池正极材料需要在干燥环境下进行保存，否则也会严重影响其性能；此外，目前的过滤器只能达到简单的过滤，过滤效果差，且滤网通常是不可拆卸，造成清洁困难等，而且较为成熟的固相合成法工艺过程主要是将正极制备原料手工分装至各个坩埚中，戳出若干个通风孔后，放入板式电炉中经预热阶段、反应阶段以及冷却阶段后，手工取出，整个反应阶段自动化程度及生产效率较低，无法满足大规模生产的需求，由于正极制备原料在坩埚中无相对运动，造成其晶粒无规则形状，晶界尺寸较大，粒度分布范围宽，大大降低了其电化学性能。

因此，特别需要一种可实现连续自动化生产、反应效率高和提高锂电池化学性能的锂电池正极材料的制备设备，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的缺陷，提供可实现连续自动化生产、反应效率高和提高锂电池化学性能的锂电池正极材料的制备设备，来解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种锂电池正极材料的制备设备，包括给料装置、混合装置、过滤器、反应装置、冷却器和干燥器，所述给料装置、混合装置、过滤器、反应装置、冷却器和干燥器依次通过管道连接，所述过滤器包括第一滤网和第二滤网，所述第一滤网和第二滤网均为可拆卸连接，所述第一滤网孔径为50目的不锈钢过滤板，所述第二滤网孔径为100目的不锈钢过滤板，所述给料装置、混合装置、过滤器、反应装置、冷却器和干燥器依次通过管道连接，所述反应装置由预热段、反应段、螺旋走料装置和转动电机组成，所述预热段下端连接反应段上端，所述预热段和反应段的外壁均设置有夹套，所述螺旋走料装置穿过预热段及反应段内部，所述螺旋走料装置下端与转动电机固定相连。

为了进一步实现本发明，所述给料装置包括给料通道、第一阀板和第二阀板，所述给料通道上端设置有原料进口，所述第一阀板和第二阀板相互间呈上下位置地安装于给料通道上，所述第一阀板和第二阀板均为闸板式的手控阀板，所述给料通道外部设置有第一拉杆和第二拉杆，所述第一拉杆与第一阀板固定连接，所述第二拉杆与第二阀板固定连接，所述第一阀板和第二阀板关闭时形成定量计量室。

为了进一步实现本发明，所述混合装置包括釜体，所述釜体内部设置有转轴，所述转轴可转动设置在釜体内并有一伸出端，所述转轴的伸出端固定连接有一转动电机，所述转轴上固定安装有搅拌机构，所述电机带动转轴旋转转动，以驱动搅拌机构转动，所述搅拌机构包括位于中间的至少一个中间搅拌桨、位于釜体内上下侧面的至少两个侧面搅拌桨和位于釜体左右端面的至少两个端面搅拌桨。

为了进一步实现本发明，所述第一阀板关闭时能够阻断给料通道内物料流通，所述第二阀板关闭时能够阻断给料通道内物料流通。

为了进一步实现本发明，所述定量计量室的空间体积可以根据需要调整第一阀板和第二阀板之间的间隔进行调整。

为了进一步实现本发明，所述中间搅拌桨、侧面搅拌桨和端面搅拌桨的具体数量由釜体和搅拌桨的实际大小决定。

为了进一步实现本发明，所述螺旋走料装置上固定安装有温度传感器，所述温度传感器设置有两个，两个温度传感器分别设置在螺旋走料装置的上端和下端。

为了进一步实现本发明，所述原料进口设置有两个，所述两个原料进口均为上端开口大下端小的漏斗状。

为了进一步实现本发明，所述预热段的温度为200-400℃，所述反应段的温度为400-800℃。