[发明专利]高镍三元锂电池正极粉体材料超声水洗装备

说明书

本发明公开了一种高镍三元锂电池正极粉体材料超声水洗装备，包括具有内外两个清洗腔的清洗槽，内清洗腔的横截面形状为正n边形，内清洗腔外壁的顶部设有溢出口，内清洗腔的底部设有进液口。外清洗腔的底部设有出液口，外清洗腔的外壁面上均匀布置多个超声波换能器，外清洗腔的横截面形状为正n边环形，n为大于4的整数。外清洗腔内设有挡板，所述挡板的底端、内端面及外端面分别与槽底的内表面、内隔板的外表面及外隔板的内表面密闭连接，溢出口和出液口位于挡板的两侧且靠近挡板设置。本发明设备的结构形式较为简单，且能以较低的功耗以及较短的时间内较好的处理材料，有效去除高镍三元锂正极粉体材料中的残碱。

技术领域

本发明涉及一种颗粒水洗装备，尤其涉及一种高镍三元锂电池正极粉体材料超声水洗装备。

背景技术

目前电动汽车领域主要采用钴酸锂、锰酸锂以及三元锂材料作为汽车电池的正极材料。其中三元锂材料因为综合性能较好、价格低廉等优点逐渐成为新的主流正极材料。但是高镍三元锂正极粉体材料在使用中会因为残碱而发生产气问题，导致电芯的安全性下降，所以减少高镍三元锂正极粉体材料表面的碱性残留成为了其能否广泛应用于动力电池正极材料的关键。

对高镍三元锂正极粉体材料进行水洗可以减少材料表面的残碱量，但是仅仅采用去离子水或乙醇淋洗不能充分的清洗掉紧密附着在材料表面的残碱。超声波清洗相比于传统清洗方法清洗的更加彻底，能够有效去除材料表面的残碱，而且水资源浪费较少，有助于改善环境污染。

发明内容

本发明的目的是：提出一种高镍三元锂电池正极粉体材料超声水洗装备，能够克服现有水洗装备的不足，实现以较为简单的结构完成超声波水洗，且操作维护简单，同时在以较低的功耗以及较短的时间内较好的处理材料，水洗效果好，能够有效去除材料中的残碱。

本发明采用的技术方案是：一种高镍三元锂电池正极粉体材料超声水洗装备，包括：

清洗槽，清洗槽包括槽壁和槽底；清洗槽内自内向外依次间隔设有沿清洗槽轴向的内隔板和外隔板，所述内隔板与外隔板均为筒状且内隔板与外隔板的底端均与槽底的内表面密闭连接，内隔板的顶部设有溢出口，所述外隔板与槽壁之间形成有环形空间；所述内隔板与槽底共同围成内清洗腔，所述内清洗腔的横截面形状为正n边形，位于所述内清洗腔的槽底开设有进液口，所述内隔板、外隔板与槽底共同围成外清洗腔，所述外清洗腔的横截面形状为正n边环形，所述n为大于4的整数，位于所述外清洗腔的槽底开设有出液口；

还沿轴向设置在外清洗腔内的挡板，所述挡板的底端与槽底的内表面密闭连接，挡板的内端面与内隔板的外表面密闭连接，挡板的外端面与外隔板的内表面密闭连接，所述溢出口和出液口位于挡板的两侧且靠近挡板设置；

设置在环形空间内的多个超声波换能器，多个所述的超声波换能器均匀安装在外隔板上。

作为优选，所述外隔板上还设有用于监测外清洗腔内液面高度的液位传感器。

作为优选方案，所述n＝6，所述超声波换能器共有24个，单个所述的超声波换能器的调整范围为20W-100W。

作为优选方案，所述进液口及溢出口的直径均为25mm。

基于本发明的高镍三元锂电池正极粉体材料超声水洗装备清洗高镍三元锂电池正极粉体材料的工作流程是：将需要清洗的高镍三元锂正极粉体材料与去离子水经过搅拌混合成浆料，开启高镍三元锂电池正极粉体材料超声水洗装备，然后将浆料经由进液口输送至内清洗腔，待浆液液面升至溢出口处时，浆液经由溢出口流入外清洗腔，由于溢出口、挡板及出液口的设置方式，浆液在外清洗腔中以螺旋的形式流动逐渐流向出液口。在高镍三元锂电池正极粉体材料超声水洗装备中，超声波汽蚀产生的大量微小气泡渗透进材料与杂质(本发明杂质只要为高镍三元锂正极粉体材料表面的碱性残留)的缝隙之间，从而渐渐削弱杂质对材料表面的吸附以使杂质被剥离。浆料自出液口流出后经管道流向后续过滤设备，并进一步干燥、焙烧最终制成成品。出液口处设有取样口，可随时取样分析清洗的效果。