[發明專利]一種鈍化鋰微球生產裝置

在審

• 申請號: 201710613184.2
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107225251A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 賈振勇;陳強;牟瀚波;程滋平
• 申請（專利權）人: 天津中能鋰業有限公司
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08;B22F9/10;B22F1/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 張金亭

技術領域

本發明屬于二次電池領域，特別涉及一種鈍化金屬鋰微球生產裝置。

背景技術

近年來，隨著智能手機、平板電腦、電動汽車等電器產品對高能量密度化學電源的需求，對二次電池的比容量要求也越來越高。但是現有的二次電池因受材料限制，比容量發展空間有限，因此，急需研究高容量的電池材料。鈍化金屬鋰微球質量輕，電極電勢低，作為高容量的電池負極材料具有很多優勢，可以作為鋰硫電池、鋰空氣電池、鋰全固態電池、鋰聚合物電池的負極以及其它以鈍化金屬鋰微球為負極的二次電池；鈍化金屬鋰微球還可以應用于電池正極或負極材料補鋰用，補充電池循環過程中形成SEI膜消耗的鋰離子，達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的金屬鋰微球，之后經過冷卻過濾，得到表面有烴油的金屬鋰微球，經過溶劑己烷三次清洗，溶劑戊烷一次清洗，得到產品。濕法制備存在的問題：1)工藝路線長，制備過程復雜；2)產品表面會有少量的溶劑(烴油、己烷、戊烷)殘留，對產品的電化學性能發揮有一定的影響。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種鈍化金屬鋰微球生產裝置，該裝置不需要使用溶劑，制備的金屬鋰微球表面比較干凈。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種鈍化金屬鋰微球生產裝置，包括熔鋰罐、鈍化罐和產品篩分收集設備，所述熔鋰罐設有加熱器Ⅰ，在所述鈍化罐內的頂部設有熔融鋰霧化器，所述熔融鋰霧化器通過輸送管道與所述熔鋰罐銜接，所述鈍化罐設有氣流冷卻循環系統和出料部，所述產品篩分收集設備與所述鈍化罐的出料部銜接。

所述氣流冷卻循環系統包括依次連接的回風管、抽風機、冷卻器Ⅱ和供風管，所述供風管的出口設置在所述鈍化罐內并位于所述熔融鋰霧化器的下方，所述回風管與所述鈍化罐的上部連接，在所述回風管上設有過濾器，所述抽風機和所述冷卻器Ⅱ設置在所述鈍化罐的外部。

所述氣流冷卻循環系統還包括鈍化劑霧化器，所述氣流冷卻循環系統包括依次連接的所述回風管、所述抽風機、所述冷卻器Ⅱ、所述鈍化劑霧化器和所述供風管，所述鈍化劑霧化器置在所述鈍化罐的外部。

在所述輸送管道的外側設有保溫加熱結構。

在所述鈍化罐的中部外側設有冷卻器Ⅰ。

所述鈍化罐的出料部為安裝在所述鈍化罐內的接料漏斗，所述接料漏斗位于所述氣流冷卻循環系統的出口下方，所述產品篩分收集設備安裝在所述鈍化罐內的底部，包括從上至下依次銜接的篩分器和集料箱，所述篩分器位于所述接料漏斗的下方，二者銜接，在所述鈍化罐底部的側壁上設有過渡艙門。

所述鈍化罐的出料部為設置在其底部的出料口，所述產品篩分收集設備安裝在所述鈍化罐的下方，包括氬氣手套箱以及安裝在所述氬氣手套箱內的篩分器和收集箱，所述鈍化罐的出料口與所述氬氣手套箱的入料口密封連接，所述收集箱設置在所述篩分器的下方，所述篩分器與所述鈍化罐的出料口銜接，在所述氬氣手套箱上設有過渡艙門。

在所述輸送管道上設有閥門。

所述熔融鋰霧化器采用超聲霧化器或離心霧化器。

本發明具有的優點和積極效果是：通過采用干燥的熔鋰罐將固態的金屬鋰熔融成液態的金屬鋰，并在干燥的鈍化罐內將液態的金屬鋰霧化成細微的金屬鋰液滴使其分散下落，在下落過程中與冷卻鈍化氣流相遇，受冷凝固成金屬鋰微球，與鈍化劑反應在金屬鋰微球的表面形成鈍化膜，獲得已經鈍化的金屬鋰微球，表面活性較低。本發明采用干法生產，工藝路線簡單，制備過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，可以根據不同的應用篩分成不同目數的產品，用作高容量的二次電池的負極、二次電池負極或正極補鋰及作為鋰離子超級電容器鋰源，能極大地提高二次電池的容量。并且本發明能夠提高生產效率，保證產品質量。

附圖說明

圖1為本發明實施例1的結構示意圖；

圖2為本發明實施例2的結構示意圖。