[實(shí)用新型]一種動(dòng)力型鎳鈷錳酸鋰的制備設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820688770.3
• 申請(qǐng)日: 2018-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN208315669U
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝英豪;歐彥楠;余海軍;李長東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東邦普循環(huán)科技有限公司;湖南邦普循環(huán)科技有限公司;湖南邦普汽車循環(huán)有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/505
• 分類號(hào): H01M4/505;H01M4/525
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 左恒峰

本實(shí)用新型公開了一種動(dòng)力型鎳鈷錳酸鋰的制備設(shè)備。這種動(dòng)力型鎳鈷錳酸鋰的制備設(shè)備包括擾動(dòng)氧氣氛燒結(jié)裝置和螺桿擠壓燒結(jié)裝置；擾動(dòng)氧氣氛燒結(jié)裝置的出料端與螺桿擠壓燒結(jié)裝置的進(jìn)料端相連接；擾動(dòng)氧氣氛燒結(jié)裝置分為進(jìn)料段和燒結(jié)段；螺桿擠壓燒結(jié)裝置分為進(jìn)料段和壓縮段。通過本實(shí)用新型的制備設(shè)備制備動(dòng)力型鎳鈷錳酸鋰，能顯著提高鎳鈷錳酸鋰的振實(shí)密度，進(jìn)而提高電池材料的比容量；同時(shí)正極材料整體結(jié)構(gòu)致密，顆粒不易斷裂和粉化，壽命大大延長。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)力型鎳鈷錳酸鋰的制備設(shè)備。

背景技術(shù)

鋰離子電池由于綠色環(huán)保、安全性高、比能量高、壽命長、自放電率低等優(yōu)勢(shì)，被廣泛用于電動(dòng)汽車、風(fēng)光互補(bǔ)、備用電源、削峰填谷等領(lǐng)域。據(jù)工信部發(fā)布數(shù)據(jù)，2017年我國鋰離子電池累計(jì)完成產(chǎn)量117894.7萬自然只，累計(jì)同比增長31.25％，鋰離子電池產(chǎn)業(yè)得到飛速的發(fā)展。

正極材料的性能直接決定鋰離子電池的性能表現(xiàn)。鎳鈷錳酸鋰正極材料因高平臺(tái)電壓、可觀的充放電容量和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性，成為乘用車動(dòng)力電池的主流正極材料，同時(shí)替代磷酸鐵鋰迅速提升在客車動(dòng)力電池材料中的市場份額。在追求電動(dòng)汽車長續(xù)航的背景下，對(duì)于動(dòng)力電池而言，系統(tǒng)能量密度亟需進(jìn)一步提升，正極材料的高能量密度趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn)，提高正極材密度要求變得更加迫切。

傳統(tǒng)燒結(jié)方法是采用固相法，將前驅(qū)體材料與鋰源機(jī)械混勻后，以匣缽盛裝后置于輥道窯中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)使其反應(yīng)生成鎳鈷錳酸鋰正極材料。由于是靜態(tài)盛裝，位于匣缽內(nèi)部的粉體燒結(jié)過程與氧氣接觸不充分，難以對(duì)內(nèi)部粉體進(jìn)行徹底氧化，對(duì)正極材料性能有較大影響，對(duì)于高鎳材料尤為嚴(yán)重。同時(shí)，前驅(qū)體材料與鋰源是通過機(jī)械混勻，難以對(duì)兩者進(jìn)行完全徹底的混勻，燒結(jié)過程中局部位置成分的差異導(dǎo)致燒結(jié)所得鎳鈷錳酸鋰的成分不同，影響性能的發(fā)揮。燒結(jié)過程為常壓燒結(jié)，燒結(jié)后正極材料結(jié)構(gòu)疏松，密度低，壽命短，容量少。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種動(dòng)力型鎳鈷錳酸鋰的制備設(shè)備。

本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：

一種動(dòng)力型鎳鈷錳酸鋰的制備設(shè)備，包括擾動(dòng)氧氣氛燒結(jié)裝置和螺桿擠壓燒結(jié)裝置；擾動(dòng)氧氣氛燒結(jié)裝置的出料端與螺桿擠壓燒結(jié)裝置的進(jìn)料端相連接；擾動(dòng)氧氣氛燒結(jié)裝置分為進(jìn)料段和燒結(jié)段；擾動(dòng)氧氣氛燒結(jié)裝置的進(jìn)料段包括進(jìn)料外殼，連接進(jìn)料外殼的進(jìn)料口和設(shè)于進(jìn)料外殼內(nèi)的進(jìn)料螺桿，進(jìn)料螺桿與第一驅(qū)動(dòng)器相連接；燒結(jié)段包括第一燒結(jié)窯、設(shè)于第一燒結(jié)窯內(nèi)的燒結(jié)螺桿和換氣裝置，燒結(jié)螺桿的桿軸穿入進(jìn)料螺桿，燒結(jié)螺桿與第二驅(qū)動(dòng)器相連接，換氣裝置包括設(shè)置在第一燒結(jié)窯進(jìn)料端頂部的進(jìn)氣口和出料端頂部的出氣口；螺桿擠壓燒結(jié)裝置包括第二燒結(jié)窯和設(shè)于第二燒結(jié)窯內(nèi)的擠壓螺桿，擠壓螺桿與第三驅(qū)動(dòng)器相連接，螺桿擠壓燒結(jié)裝置分為進(jìn)料段和壓縮段，擠壓螺桿的螺紋間距自螺桿擠壓燒結(jié)裝置進(jìn)料段至壓縮段逐漸減少；第二燒結(jié)窯的進(jìn)料端與第一燒結(jié)窯出料端相連接，第二燒結(jié)窯的出料端設(shè)有出料口。

制備設(shè)備中，擾動(dòng)氧氣氛燒結(jié)裝置與螺桿擠壓燒結(jié)裝置的連接處設(shè)有閥門。

擾動(dòng)氧氣氛燒結(jié)裝置中，進(jìn)料螺桿為中空結(jié)構(gòu)螺桿，燒結(jié)螺桿為鏤空結(jié)構(gòu)螺桿，進(jìn)料螺桿和燒結(jié)螺桿可各自獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)。

擾動(dòng)氧氣氛燒結(jié)裝置中，換氣裝置的出氣口設(shè)有篩網(wǎng)。

擾動(dòng)氧氣氛燒結(jié)裝置中，第一燒結(jié)窯的內(nèi)壁直徑大于燒結(jié)螺桿的直徑，燒結(jié)螺桿的外圓與第一燒結(jié)窯內(nèi)壁的底部相切。

螺桿擠壓燒結(jié)裝置中，第二燒結(jié)窯的內(nèi)壁直徑與擠壓螺桿的直徑相等，壓縮段的擠壓螺桿壓縮比為(1.5～4)：1。

螺桿擠壓燒結(jié)裝置的擠壓螺桿長徑比為(30～80)：1，槽深為10mm～50mm。

本實(shí)用新型的有益效果是：