[實用新型]一種生產鋰離子電池正極材料的氣氛爐氧氣聯用系統

有效

• 申請號: 201920885556.1
• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN210292855U
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 龔黎明;丁文成;胡新利;蔣文
• 申請（專利權）人: 江蘇翔鷹新能源科技有限公司
• 主分類號: F27D7/00
• 分類號: F27D7/00;F27D17/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛

本實用新型提供了一種生產鋰離子電池正極材料的氣氛爐氧氣聯用系統，其包括第一氣氛爐、對氧含量要求低于第一氣氛爐的第二氣氛爐以及用于將第一氣氛爐排出的含有氧氣的廢氣回收并送入第二氣氛爐的聯用部，聯用部包括與第一氣氛爐的廢氣排出口相連接的洗氣塔、用于將通入洗氣塔的廢氣過濾提純的精濾組件以及連接于洗氣塔和精濾組件之間的穩壓組件。通過將生產三元811氣氛爐排出的富氧廢氣經過洗氣、升壓、干燥后輸入進三元622氣氛爐內，既能保證氣氛爐內的壓力平衡，又能降低氣氛中微量二氧化碳的殘留量，提高鋰離子電池正極材料燒結時的質量，還能大幅度提高氧氣的使用效率，降低制氧功耗，達到節能減排的目的。

技術領域

本實用新型涉及氣氛爐氧氣循環利用技術領域，尤其是涉及一種生產鋰離子電池正極材料的氣氛爐氧氣聯用系統。

背景技術

新能源汽車產業已經成為國家戰略性新興產業，被給予支持未來經濟發展和實現汽車產業轉型升級的厚望。新能源汽車當前的核心問題之一是續航里程不足，根本原因在于電池技術，三元鋰離子電池具備高能量密度特性，完全符合產業發展趨勢，已逐漸成為鋰離子電池主流技術路線。三元正極隨鎳含量增加，能量密度不斷提升，同時因貴金屬鈷含量減少而降低原材料成本，正極材料從三元材料（LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂,克容量150mAh/g）逐步向高鎳三元材料（LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂和LiNi_0.85Co_0.1Al_0.05O₂,克容量>180mAh/g）過渡。

正極材料的制備工藝包括混料、燒結、破碎、粉碎、包裝等工序，其中，燒結工序一般采用輥道窯、推板窯等燒結裝置。普通三元正極材料(Ni摩爾比< 0.6)燒結時要求相對較低，在空氣氣氛中即可燒成；高鎳三元正極材料（Ni摩爾比≥0.6）隨鎳含量升高，鋰鎳混排增加，為提高性能必須在氧氣氣氛條件下合成。

由于氧氣的制造成本高，燒結高鎳三元正極材料時耗氣量大，因此高鎳三元正極材料的制造成本要比普通三元正極材料大幅提升。為了降低高鎳三元材料制造成本，倡導綠色循環利用，我們將氧氣回收循環利用，結合生產鋰離子電池正極材料的氣氛爐提出了氧氣循環利用方法及系統。

目前已有鋰離子電池正極材料的氣氛爐提出了氧氣循環利用的系統，如申請號為2017203841328的實用新型專利申請，其利用引風裝置將含氧廢氣直接引入氣氛爐中，廢氣中含有大量雜質和其他無用氣體，還有可能會適得其反，降低氣氛爐中含氧量。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種能降低氣氛爐總體設備的制造成本，提高氧氣的使用效率的生產鋰離子電池正極材料的氣氛爐氧氣聯用系統。

為達到上述目的，本實用新型采用的方案是：一種生產鋰離子電池正極材料的氣氛爐氧氣聯用系統，其包括第一氣氛爐、對氧含量要求低于第一氣氛爐的第二氣氛爐以及用于將第一氣氛爐排出的含有氧氣的廢氣回收并送入第二氣氛爐的聯用部，所述聯用部包括與所述第一氣氛爐的廢氣排出口相連接的洗氣塔、用于將通入洗氣塔的廢氣過濾提純的精濾組件以及連接于所述洗氣塔和所述精濾組件之間的穩壓組件。

優化的，所述穩壓組件包括與所述洗氣塔相連接的第一富氧緩沖罐、與所述第一富氧緩沖罐相連接的氧氣壓縮機以及與所述氧氣壓縮機相連接的第二富氧緩沖罐。

進一步地，精濾組件依次包括與所述第二富氧緩沖罐相連接的氣液分離器、冷干機、精密過濾器以及第三富氧緩沖罐，第三富氧緩沖罐的出氣口與所述第二氣氛爐的進氣口端相連接。

更進一步地，所述精密過濾器有多臺。

優化的，所述洗氣塔的進氣口與第一氣氛爐排風機出口端相連接，洗氣塔進氣端設分氣板；且其霧化盤上設置若干霧化噴嘴；其上還設有加藥桶。