[發(fā)明專利]一種鈍化鋰微球超聲霧化生產(chǎn)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710612657.7
• 申請(qǐng)日: 2017-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN107159898A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈振勇;陳強(qiáng);牟瀚波;程滋平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津中能鋰業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): B22F9/08
• 分類號(hào): B22F9/08;B22F1/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所12201
• 代理人: 張金亭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于二次電池領(lǐng)域，特別涉及一種鈍化金屬鋰微球超聲霧化生產(chǎn)裝置。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著智能手機(jī)、平板電腦、電動(dòng)汽車等電器產(chǎn)品對(duì)高能量密度化學(xué)電源的需求，對(duì)二次電池的比容量要求也越來(lái)越高。但是現(xiàn)有的二次電池因受材料限制，比容量發(fā)展空間有限，因此，急需研究高容量的電池材料。鈍化金屬鋰微球質(zhì)量輕，電極電勢(shì)低，作為高容量的電池負(fù)極材料具有很多優(yōu)勢(shì)，可以作為鋰硫電池、鋰空氣電池、鋰全固態(tài)電池、鋰聚合物電池的負(fù)極以及其它以鈍化金屬鋰微球?yàn)樨?fù)極的二次電池；鈍化金屬鋰微球還可以應(yīng)用于電池正極或負(fù)極材料補(bǔ)鋰用，補(bǔ)充電池循環(huán)過(guò)程中形成SEI膜消耗的鋰離子，達(dá)到提高電池容量的作用；鈍化金屬鋰微球也可以作為鋰離子超級(jí)電容器的鋰源，提高電池的容量。

目前金屬鋰微球主要采用濕法制備，專利文獻(xiàn)CN101213039A公開的制備金屬鋰微球的方法是：將固體的金屬鋰加入溶劑烴油中，加熱攪拌，金屬鋰熔化，再通過(guò)高速攪拌，制備得到金屬鋰微球，再加入氟化劑將其鈍化，得到表面有氟化鋰保護(hù)的金屬鋰微球，之后經(jīng)過(guò)冷卻過(guò)濾，得到表面有烴油的金屬鋰微球，經(jīng)過(guò)溶劑己烷三次清洗，溶劑戊烷一次清洗，得到產(chǎn)品。濕法制備存在的問(wèn)題：1)工藝路線長(zhǎng)，制備過(guò)程復(fù)雜；2)產(chǎn)品表面會(huì)有少量的溶劑(烴油、己烷、戊烷)殘留，對(duì)產(chǎn)品的電化學(xué)性能發(fā)揮有一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種鈍化金屬鋰微球超聲霧化生產(chǎn)裝置，該裝置不需要使用溶劑，制備的金屬鋰微球表面比較干凈。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：一種鈍化金屬鋰微球超聲霧化生產(chǎn)裝置，包括熔鋰罐和鈍化罐，所述熔鋰罐設(shè)有加熱器Ⅰ，所述熔鋰罐的底部通過(guò)輸送管道與所述鈍化罐的頂部連接，所述輸送管道的出口部伸入在所述鈍化罐內(nèi)，在所述鈍化罐內(nèi)的頂部固定有與輸送管道出口銜接的超聲霧化器，所述鈍化罐設(shè)有氣流冷卻循環(huán)系統(tǒng)，在所述鈍化罐內(nèi)的底部設(shè)有相互銜接的篩分器和收集箱，所述收集箱設(shè)置在所述篩分器的下方，在所述鈍化罐底部的側(cè)壁上設(shè)有過(guò)渡艙門。

所述氣流冷卻循環(huán)系統(tǒng)包括依次連接的回風(fēng)過(guò)濾器、抽風(fēng)機(jī)、冷卻器Ⅱ和供風(fēng)管，所述供風(fēng)管水平設(shè)置在所述鈍化罐內(nèi)的下部，在所述供風(fēng)管上設(shè)有出風(fēng)口，所述回風(fēng)過(guò)濾器設(shè)置在所述鈍化罐內(nèi)的上部，所述抽風(fēng)機(jī)和所述冷卻器Ⅱ設(shè)置在所述鈍化罐的外部，

所述氣流冷卻循環(huán)系統(tǒng)還包括鈍化劑霧化器，所述氣流冷卻循環(huán)系統(tǒng)包括依次連接的所述回風(fēng)過(guò)濾器、所述抽風(fēng)機(jī)、所述冷卻器Ⅱ、所述鈍化劑霧化器和所述供風(fēng)管，所述鈍化劑霧化器設(shè)置在所述鈍化罐的外部。

在所述輸送管道的外側(cè)設(shè)有保溫加熱結(jié)構(gòu)，在所述輸送管道的出口部上設(shè)有加熱器Ⅱ。

在所述鈍化罐的中部外側(cè)設(shè)有冷卻器Ⅰ。

所述供風(fēng)管采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，在環(huán)形供風(fēng)管上設(shè)有多個(gè)朝上的所述出風(fēng)口。

在所述鈍化罐內(nèi)固定有位于所述篩分器與所述供風(fēng)管之間的接料漏斗，所述接料漏斗與所述篩分器銜接。

在所述輸送管道上設(shè)有閥門。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：通過(guò)采用干燥的熔鋰罐將固態(tài)的金屬鋰熔融成液態(tài)的金屬鋰，并在干燥的鈍化罐內(nèi)將液態(tài)的金屬鋰霧化成細(xì)微的金屬鋰液滴使其分散下落，在下落過(guò)程中與冷卻鈍化氣流相遇，受冷凝固成金屬鋰微球，與鈍化劑反應(yīng)在金屬鋰微球的表面形成鈍化膜，獲得已經(jīng)鈍化的金屬鋰微球，表面活性較低。本發(fā)明采用干法生產(chǎn)，工藝路線簡(jiǎn)單，制備過(guò)程中不需要使用溶劑，制備的金屬鋰微球表面比較干凈，獲得的鈍化金屬鋰微球直徑為0.010～0.120mm，可以根據(jù)不同的應(yīng)用篩分成不同目數(shù)的產(chǎn)品，用作高容量的二次電池的負(fù)極、二次電池負(fù)極或正極補(bǔ)鋰及作為鋰離子超級(jí)電容器鋰源，能極大地提高二次電池的容量。并且本發(fā)明能夠提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、加熱器Ⅰ；2、熔鋰罐；3、篩分器；4、接料漏斗；5、冷卻器Ⅰ；6、鈍化罐；7、輸送管道；8、閥門；9、加熱器Ⅱ；10、超聲霧化器；11、回風(fēng)過(guò)濾器；12、抽風(fēng)機(jī)；13、冷卻器Ⅱ；14、供風(fēng)管，15、出風(fēng)口；16、鈍化劑霧化器；17、收集箱；18、過(guò)渡艙門。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下：