[實用新型]提高磷酸鐵鋰正極材料壓實密度的裝置

有效

• 申請號: 201420184139.1
• 申請日: 2014-04-16
• 公開（公告）號: CN203826481U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 關成善;宗繼月;王淑芹;陳凡偉
• 申請（專利權）人: 山東精工電子科技有限公司
• 主分類號: H01M4/1397
• 分類號: H01M4/1397
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明設計一種鋰離子電池制造領域，是一種利用磁力作用使磷酸鐵鋰顆粒排列緊湊進而提高磷酸鐵鋰正極材料壓實密度的裝置。

背景技術

自從1997年美國德克薩斯大學的A.?K.?Padhi等人發現了橄欖石狀磷酸鐵鋰后，磷酸鐵鋰因其良好的熱穩定性、環境友好性、無毒、制備原料成本低而獲得人們的廣泛關注。磷酸鐵鋰材料主要應用于磷酸鐵鋰動力和儲能電池，這種電池已經成為新能源電池產業的重要組成部分。

磷酸鐵鋰的真密度（理論密度）為3.6?g/cm³,?而目前一般工藝可是磷酸鐵鋰的壓實密度達到2.1-2.4?g/cm³。壓實密度是電池制造中很重要的參數。壓實密度直接關系到磷酸鐵鋰電池的性能，特別是其放電容量和能量。提高壓實密度在于單位體積內可以容納更多的磷酸鐵鋰活性物質，因而有助于電池放出更多的電量。

從其形貌圖中來看，磷酸鐵鋰產物顆粒的擺放是任意位置的，如圖1，導致空間不能充分利用，所以壓實密度不容易達到最大。

按照常規的磷酸鐵鋰正極片的制造工藝，磷酸鐵鋰漿料經過涂布刀，漿料攤到鋁箔上之后直接進入烘箱烘干。

發明內容

本發明的目的在于提出提高磷酸鐵鋰正極材料壓實密度的裝置,操作方便、成本低廉、易于控制的裝置，可以提高磷酸鐵鋰正極材料的壓實密度。

為實現上述目的，采用的技術方案為：提高磷酸鐵鋰正極材料壓實密度的裝置，包括涂抹磷酸鐵鋰漿料的鋁箔、涂布刀和烘箱，其特征是，還包括隔音箱，隔音箱設在在涂布刀和烘箱之間，所述鋁箔穿過隔音箱內部；

所述隔音箱內包括至少一組成對的磁鐵、空氣超聲機，成對磁鐵的南北極分別位于鋁箔的上方和下方，所述空氣超聲機設置在鋁箔上方磁鐵前方。

根據所述的提高磷酸鐵鋰正極材料壓實密度的裝置，其特征是，所述鋁箔的移動速率為0.02?m/s?~?0.1?m/s，所述空氣超聲機的超聲波的頻率在40?kHz?~?60?kHz之間，功率在100?W?~?140?W之間。

根據所述的提高磷酸鐵鋰正極材料壓實密度的裝置，其特征是，所述磁鐵的磁場區域長0.7?m、寬0.26?m磁場強度在10⁴?T?~?10⁸?T之間，磁力線方向豎直向下。

根據所述的提高磷酸鐵鋰正極材料壓實密度的裝置，其特征是，所述磁鐵的磁場區域為四對磁鐵形成的長0.1?m、寬0.26?m的四個小磁場區域，磁場強度為10⁶?T，磁力線方向豎直向下。

根據所述的提高磷酸鐵鋰正極材料壓實密度的裝置，其特征是，所述磁鐵的磁場區域為四對磁鐵形成的長0.1?m、寬0.26?m的四個小磁場區域，磁場強度為從10³?T?~?10⁹?T遞增，磁力線方向豎直向下。

根據所述的提高磷酸鐵鋰正極材料壓實密度的裝置，其特征是，所述磁鐵的磁場區域為四對磁鐵形成的長0.1?m、寬0.26?m的四個小磁場區域，磁場強度為10⁶?T，每相鄰的兩塊磁場區域磁力線方向依次反向。

根據所述的提高磷酸鐵鋰正極材料壓實密度的裝置，其特征是，所述磁鐵的磁場區域為四對磁鐵形成的長0.1?m、寬0.26?m的四個小磁場區域，磁場強度為10⁶?T，磁力線方向豎直向下，每對磁鐵的N極與S極之間的距離依次減小。

本專利的優點在于，利用磷酸鐵鋰中的二價鐵存在一定的磁性，容易受到磁場的作用，在外加磁場的作用下，改變磷酸鐵鋰顆粒的排列方式，磷酸鐵鋰顆粒容易在磁力的作用下以相同方向排列，尤其是片狀顆粒。這樣可以使得顆粒排列的更加緊湊，如圖2，在電極制造的過程中可以提高磷酸鐵鋰的壓實密度。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1磷酸鐵鋰正極材料經掃描電子顯微鏡（SEM）觀察的形貌圖。

圖2?為磁場對片狀磷酸鐵鋰作用變化的示意圖。

圖3表示的是本發明裝置安裝結構示意圖。

圖4表示的是本裝置磁鐵極性布置圖一。

圖5表示的是本裝置磁鐵極性布置圖二。

圖6表示的是本裝置磁鐵極性布置圖三。

圖7表示的是本裝置磁鐵極性布置圖四。

????圖中，1?-?鋁箔，2?-?涂布刀，3?-隔音箱，4?-?漿料，5?-?烘箱，6?-?超聲波，7?-?磁場N極，8?-?磁場S極，9??-空氣超聲機。

具體實施方式