[實用新型]濕法制備固態電解質的進料裝置

有效

• 申請號: 201921133116.7
• 申請日: 2019-07-18
• 公開（公告）號: CN211051457U
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: 呂金釗;江輝;張勍
• 申請（專利權）人: 恒大新能源科技集團有限公司
• 主分類號: B01J4/00
• 分類號: B01J4/00;B01J19/18;B01F13/10;B01F15/02;H01M10/0565
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 劉常寶

本實用新型公開了濕法制備固態電解質的進料裝置，包括反應釜及與所述反應釜以進料管線相連的粉體進料系統、鹽溶液進料系統、酸液進料系統和氣體進料系統，所述粉體進料系統、鹽溶液進料系統、酸液進料系統和氣體進料系統的出料口分別為反應釜的粉體料進料口、鹽溶液進料口、酸液進料口和氣體進料口；所述粉體料進料口設于所述反應釜頂部，所述鹽溶液進料口和酸液進料口設于所述反應釜中上部側壁，所述氣體進料口設于所述反應釜中下部側壁。本實用新型中的進料裝置適用于批量生產元素摻雜或者表面包覆修飾改性的無機固態電解質的進料裝置，用以彌補現有技術中的空白。

技術領域

本實用新型屬于鋰離子電池領域，具體涉及一種濕化學法制備固態電解質過程中所適用的進料裝置。

背景技術

鋰離子二次電池是現有二次電池中能力密度高且能在高電壓下進行工作的一種最為穩定的二次電池，且最符合小型化、輕量化的發展趨勢，因此被手機、電腦、攝像機等信息設備廣泛使用。近年來，在發展迅猛的新能源動力領域內，鋰離子電池的需求也在逐年高漲。

鋰離子二次電池具有正極層、負極層以及配置于正負極層之間的電解質層。當電解質層中所使用的為液體狀電解質(簡稱“電解液”)時，電解液容易向正極層和負極層的內部滲透，從而在交界處形成含有活性物質與電解液的界面，可提升電池性能。但是，由于廣泛使用的電解液中均含有可燃性有機溶劑，所以在電池系統中需安裝抑制電池短路時溫度上升的安全裝置或者采用其他方式作為安全裝置。同時，電解液還存在漏液腐蝕、易爆等問題。有研究者提出將電解液變為固體電解質層、從而將鋰離子電池全固體化的方法，上述方法中，將電解液變為固體電解質層而將電池全固體化的鋰固體電池由于在電池內不使用可燃性的有機溶劑，所以認為實現了安全裝置的簡化，同時還能夠提升制造效率。

利用無機固體電解質組裝的全固態鋰離子電池的離子電導率較高，并具有寬的電化學穩定窗口以及極高的安全性。但是與液體電解質的電學性能進行對比，其電導率仍然比較低，因此，進一步提高離子電導率是這類材料實用化的關鍵問題。摻雜是提高固體電解質電導率的一種行之有效的方法，研究發現采用異價元素對石榴石結構中A、B或C位元素進行部分取代，利用元素半徑及化合價的差異重新調整晶體結構，形成更適合于鋰離子傳導的傳輸通道，有利于鋰離子的遷移，提高鋰離子電導率。

目前，以摻雜改性為主的無機固態電解質的制備工藝多是采用固相反應的方法。該方法制備得到的粉體材料存在許多缺點，如雜質含量高、粉體顆粒較粗、較寬的粒子尺寸分布、較高的粒子粘連度、不規則的粒子形態等，這些都會影響產品質量，從而影響極片加工性能、電池的電化學性能，無法滿足實際應用要求。濕化學法制備(摻雜改性)無機固態電解質越來越受到關注，這就需要對傳統的干料進料裝置進行改進，以滿足濕法化學制備(摻雜改性)無機固態電解質的需求。

實用新型內容

為了解決所述現有技術的不足，本實用新型提供了一種適用于制備無機固態電解質的進料裝置，尤其適用于批量生產元素摻雜或者表面包覆修飾改性的無機固態電解質的進料裝置，用以彌補現有技術中的空白。采用本發明中的進料裝置，不僅能夠有效預防摻雜或者包覆元素分布不均，實現了原材料在分子級水平的均勻混合，從而解決了現有制備方法制備出的產品粒徑大分布不均勻、試驗重復性差的問題，還能夠可以控制進料速度、提升了自動化的程度，降低了制備成本，適用于批量化的生產過程。

本實用新型所要達到的技術效果通過以下方案實現：

本實用新型中提供的濕法制備固態電解質的進料裝置，包括反應釜及與所述反應釜以進料管線相連的粉體進料系統、鹽溶液進料系統、酸液進料系統和氣體進料系統，所述粉體進料系統、鹽溶液進料系統、酸液進料系統和氣體進料系統的出料口分別為反應釜的粉體料進料口、鹽溶液進料口、酸液進料口和氣體進料口；

所述粉體料進料口設于所述反應釜頂部，所述鹽溶液進料口和酸液進料口設于所述反應釜中上部側壁，所述氣體進料口設于所述反應釜中下部側壁。