[實用新型]一種鋰電材料粉末除磁設備

有效

• 申請號: 201822250003.7
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN209406571U
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 何浩;劉龍波;李愛武;劉滔文;鄒德義;禹衛華;劉偉;盧明照;肖慧;張保;王強
• 申請（專利權）人: 湖南中科電氣股份有限公司
• 主分類號: B03C1/02
• 分類號: B03C1/02
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;劉冬

本實用新型提供一種鋰電材料粉末除磁設備，包括筒體、分料裝置、振動裝置，筒體兩側對稱設置有第一磁極、第二磁極，第一磁極和第二磁極的中心連線平行于水平面，定義經過筒體軸線且與中心連線垂直的平面為第一平面，筒體內設置有至少兩層磁性材料吸附層，每層磁性材料吸附層包括在水平方向上從第一磁極向第二磁極的方向依次設置的2k個第一金屬條，2k個第一金屬條以第一平面為對稱平面對稱設置，相鄰的兩個第一金屬條之間具有令鋰電材料粉末通過的間隙，第一金屬條由金屬磁性材料制成，第一金屬條具有第一側面、第二側面；各個第一金屬條的第二側面均朝向第一平面，且第一側面均背向第一平面；第一磁極、第二磁極具有相反極性。

技術領域

本實用新型屬于磁選技術領域，涉及一種鋰電材料粉末除磁設備，具體涉及一種鋰電材料超微粉顆粒的磁選設備。

背景技術

眾所周知，正、負極材料是鋰離子電池的關鍵核心材料之一，其性能直接影響了鋰離子電池的各項性能指標，目前已經市場化的鋰離子電池正極材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料等產品。相比于鋰離子電池的其他原材料，正、負極材料的品種更加多樣化，生產工藝也更加復雜，品質失效的風險也就更大，因而對其質量管理的要求也就更高。當正極材料中存在鐵(Fe)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鎳(Ni)等金屬雜質時，電池化成階段的電壓達到這些金屬元素的氧化還原電位后，這些金屬就會先在正極氧化再到負極還原，當負極處的金屬單質累積到一定程度，其沉積金屬枝晶穿透隔膜，造成電池自放電，嚴重的情況下，還會引起鋰電池燃燒爆炸等致命的影響。然而從工藝流程中盡量去控制污染源也只能一定程度降低金屬雜質，因為對于鋰電材料生產過程中涉及的工藝工序眾多，因此，在最后一道工序中安裝一套有效的除磁設備同時最大可能地除去粉末包含的磁性雜質就顯得格外重要。

目前，現有鋰電材料除磁技術中，主要沿用的是國外進口的粉末除磁設備，對于鋰電生產過程中的容錯率還是有比較好的提高，但隨著鋰電市場的發展及更高的品質要求，這種類型的除磁設備已很難滿足鋰電生產過程中對品質的更高要求，這樣主要存在以下不足：

(1)磁場均勻性差，盲區比較大；如專利CN207126662U中提到的這種磁選機即為國產化的通用鋰電除磁設備，由于采用的是圓筒型結構，磁場方向在豎直方向上，因此勵磁作用后，磁力線的方向和物料運動方向一致，為滿足生產產量的要求，往往需要加大過料筒徑，因此，在這樣的背景磁場下，中間聚磁網呈現了中間磁場低，周邊磁場大的分布特征，根據實際測量可知，在達到工作要求的12000Gs左右，其中心和周邊磁場差別大概有2500～3000Gs，對于鋰電負極材料來講，其差距是可以接受，但對于鋰電正極材料來講，大部分材料本身就具有弱磁性，磁場太高則容易磁化物料使除磁后的物料含雜率反而增加，磁場太低則聚磁網有些區域除磁性能好，有些區域除磁性能差，因此，很難滿足鋰電正極材料的除磁工藝，僅僅起到一個后期保障功能。

(2)除磁效果概率誤差、局限性大；國外鋰電除磁設備采用縱向磁場，即物料運動方向和勵磁磁場在聚磁網上的分布是平行的，顆粒所受的磁場力主要集中在上下方向，此外，聚磁網上的導磁條采用上尖下平的結構形式，由于顆粒都是微米級的，雖然尖端磁場力大，但只有當物料顆粒掉落在聚磁條的尖端才有足夠的磁場力對磁性顆粒進行吸附，而在聚磁網上的導磁條與導磁條間隙中通過的磁性顆粒則很難被吸附住，若為了增加顆粒與聚磁條的接觸概率，雖可通過聚磁網左、右、上、下進行錯位，但對于很多流動性能不好的正極材料又會造成下料堆積等現象，從而影響整體除磁效果；因此，目前此類設備對于磁性顆粒的除磁效果具有很大概率性和局限性。

(3)聚磁網的二次污染大；由于正極材料粉末粘度比較大，容易在聚磁網上產生聚集現象，雖然在三通分料閥換向后進行排雜，同時，通過振動可以將部分殘留雜質排除，但由于排料時間過短，很難保證雜質全部清理干凈，而在后續工作過程中，由于物料的沖刷以及振動，很容易將原來未排除干凈的殘留雜質重新帶入到所需要的成品料中造成二次污染。

實用新型內容