[實用新型]一種鋰離子電池正極材料液相包覆裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620108594.2
• 申請日: 2016-02-02
• 公開（公告）號: CN205319227U
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設計）人: 李軍秀;張文艷;丁衛(wèi)豐;蔣君;熊霽
• 申請（專利權）人: 無錫凱力克能源材料有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/36;H01M10/0525
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 張歡勇

技術領域

本實用新型涉及鋰離子電池正極材料表面包覆技術領域，具體為一種鋰離子 電池正極材料液相包覆裝置。

背景技術

由于鋰離子電池具有無記憶效應、自放電小、工作溫度范圍寬、能量密度高 和環(huán)保等優(yōu)點，被廣泛地應用于生產和生活的各個領域，如移動電子設備、電動 工具、環(huán)保電動汽車、UPS電源等領域。

鋰離子電池的正極材料作為其核心部件對電池的性能具有重要影響。常用的 正極材料主要包括LiCoO₂、LiNi_XCo_YMn_1-X-YO₂、LiMn₂O₄、LiFePO₄等。3C設 備(筆記本電腦、手機等)領域對材料體積能量密度要求很高，LiCoO₂、 LiNi_XCo_YMn_1-X-YO₂因具有較高的體積能量密度，因而被作為主要正極材料被廣 泛應用。

隨著3C設備的功能不斷強大，對鋰離子電池能量密度的要求也越來越高。 為提高鋰離子電池的能量密度，將電池充電截止電壓由4.2V提高到4.35V或者 4.4V，可使相同體系的鋰離子電池容量提高10～15％，此種方法是提高鋰離子電 池能量密度的有效途徑。但當充電截止電壓提高到4.35V或4.4V時，鋰離子電 池正極材料有較高的氧化性，與電解液劇烈反應，循環(huán)性能急劇惡化，安全性能 也隨之降低。因此，我們要對鋰離子電池正極材料進行表面包覆改性，抑制活性 物質材料與電解液的反應，從而提高高溫循環(huán)性能。

中國專利公開號CN102986895A的發(fā)明專利公開了一種表面復合包覆的鋰 離子電池正極材料和其制備方法以及鋰離子電池。該制備方法采用無水乙醇做分 散劑，不僅使得工業(yè)生產存在安全隱患，而且制備成本高。中國專利公開號 CN101150190的發(fā)明專利公開了一種鋰離子二次電池正極材料鋯、磷摻雜型鈷酸 鋰及其制備方法，該制備方法采用水做分散劑，雖然不存在安全隱患的問題，但 必須有一道干燥工序，工序復雜，制備成本較高。

實用新型內容

針對現(xiàn)有技術中的問題，本實用新型提供一種結構簡單、包覆工序簡便、成 品率高、生產效率高、制備成本低、包覆效果好、安全的鋰離子電池正極材料液 相包覆裝置。

為實現(xiàn)以上技術目的，本實用新型的技術方案為：

一種鋰離子電池正極材料液相包覆裝置，包括超純水機、攪拌罐、攪拌槳、 攪拌槳電機、霧化器和可旋轉的包覆罐，所述攪拌罐設有進水口、出液口和加料 口，所述進水口與超純水機的出水口連接，所述出液口與霧化器的進液口連接， 所述攪拌槳設于攪拌罐內且由攪拌槳電機驅動，所述霧化器包括多個噴霧出口， 所述噴霧出口設于包覆罐內，所述包覆罐設有進料口。

該裝置的工作過程為：

1.將鋰離子電池正極材料粉體加入包覆罐內，啟動包覆罐旋轉混合。

2.將自來水經超純水及凈化成純凈水將攪拌罐的進水口加入攪拌罐。

3.將待包覆元素化合物經攪拌罐的加料口加入攪拌罐，待包覆元素化合物溶 解于攪拌罐內的純凈水中，形成包覆溶液。

4.包覆溶液經攪拌罐的出液口進入霧化器，霧化器對包覆溶液進行霧化，霧 化后的包覆溶液由噴霧出口噴覆在鋰離子電池正極材料粉體的表面。

5.噴覆完成后，包覆罐繼續(xù)旋轉混合，包覆液均勻包覆在正極材料粉體表 面，包覆完成。

作為優(yōu)選，所述噴霧出口沿包覆罐軸向均勻設于包覆罐內；噴霧出口沿包覆 罐軸向均勻設置，以達到最佳噴覆效果。

作為改進，還包括空壓機，所述攪拌罐上還設有進氣口，所述空壓機的出氣 口與攪拌罐的進氣口連接；當攪拌罐內的壓力不足以使罐內溶液正常進入霧化器 時或者需要調節(jié)攪拌罐出液口的出液速度時，使用空壓機向攪拌罐內注入壓縮空 氣，壓縮空氣對罐內液體進行增壓。

作為改進，所述攪拌罐還設有排氣口；當攪拌罐內壓力過大時，通過排氣口 對攪拌罐泄壓。

作為改進，所述攪拌罐上還設有用于監(jiān)測罐內壓力的第一壓力表；使用壓力 表對攪拌罐內的壓力進行監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，調整空壓機和排氣口的工作狀態(tài)， 適時調節(jié)罐內壓力。