[發(fā)明專利]一種正極材料包覆裝置及包覆方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110252128.7
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN113000332B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 施展;馮玉川;李崢
• 申請（專利權(quán)）人: 清陶（昆山）自動化裝備有限公司
• 主分類號: B05C19/02
• 分類號: B05C19/02;B05D1/24
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

本發(fā)明涉及材料加工設(shè)備領(lǐng)域，公開一種正極材料包覆裝置及包覆方法，包覆裝置包括流化床腔體，及轉(zhuǎn)動設(shè)于流化床腔體內(nèi)的攪拌槳，攪拌槳的外周壁和流化床腔體的內(nèi)周壁圍成第一環(huán)形通道；攪拌槳上設(shè)有降壓孔，降壓孔貫穿攪拌槳的兩個軸向端面，降壓孔設(shè)有至少一圈，每圈包括多個周向均勻分布的降壓孔，每圈降壓孔的中心軸線圍成的圓孔與攪拌槳同軸。本發(fā)明在攪拌槳上設(shè)置降壓孔，利用降壓孔使攪拌槳上下空間連通，攪拌槳下方空間內(nèi)的氣流不僅可以通過第一環(huán)形通道流動到攪拌槳上方的空間，還可以通過降壓孔流動至攪拌槳上方的空間，實現(xiàn)在不破壞流化床腔體內(nèi)三元顆粒流動形態(tài)的基礎(chǔ)上，減小攪拌槳上下空間之間的壓降，避免三元顆粒流化動力不足。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料加工設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種正極材料包覆裝置及包覆方法。

背景技術(shù)

相較于磷酸鐵鋰正極材料，三元正極材料因較高的容量而受到關(guān)注，但高鎳的三元正極材料普遍存在安全性問題，為此現(xiàn)有技術(shù)通過流化床對三元材料的表面進(jìn)行包覆，以提高安全性。

傳統(tǒng)包覆效果有限，旋轉(zhuǎn)流化床是一種新型的包覆裝置，其主要包括流化床腔體，及設(shè)于流化床腔體內(nèi)的攪拌軸和隔板，隔板上設(shè)有通孔，攪拌軸的頂部穿過通孔并連接有攪拌圓盤，攪拌圓盤和隔板沿豎直方向間隔設(shè)置，攪拌圓盤的外周壁和流化床腔體的內(nèi)周壁之間形成第一環(huán)形通道，載氣通過第一環(huán)形通道進(jìn)入流化床腔體。

包覆過程中，向流化床腔體內(nèi)通入載氣和包覆液，隨著攪拌圓盤的轉(zhuǎn)動，包覆液沿切向噴射到流化床腔體的內(nèi)周壁上，從流化床腔體底部通入的載氣將其部分動能傳遞給固體顆粒狀的三元材料以使三元材料保持旋轉(zhuǎn)運動，如果載氣所傳遞的能量足夠大，將會使三元材料在離心力的作用下保持流化狀態(tài)，并在三元材料的表面形成包覆面，以形成流化的固體顆粒。采用上述方式使三元材料的包覆面均勻，獲取了較好的包覆效果。

但由于第一環(huán)形通道的存在，攪拌軸在轉(zhuǎn)動的過程中，載氣在攪拌槳上下方的壓強存在極大差距。對于通常的三元包覆工藝，攪拌槳下方的壓強通常為5kPa至15kPa,攪拌槳上方的壓強通常為1kPa至4kPa，攪拌槳的上下位置之間的巨大壓降意味著載氣經(jīng)過第一環(huán)形通道時能量消耗過多，極易導(dǎo)致顆粒材料流化的動力不足；同時，如果通過調(diào)整載氣流速，容易破壞正極材料在流化床腔體內(nèi)的流型。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種正極材料包覆裝置及包覆方法，能夠在不破壞正極材料在流化床腔體內(nèi)流型的基礎(chǔ)上，解決攪拌槳處因存在較大壓降而導(dǎo)致流化動力不足的問題。

為達(dá)此目的，本發(fā)明目的在于提供一種正極材料包覆裝置，包括流化床腔體，及轉(zhuǎn)動設(shè)于所述流化床腔體內(nèi)的攪拌槳，所述攪拌槳的外周壁和所述流化床腔體的內(nèi)周壁圍成第一環(huán)形通道；所述攪拌槳上設(shè)有降壓孔，所述降壓孔貫穿所述攪拌槳的兩個軸向端面；

所述降壓孔設(shè)有至少一圈，每圈包括多個周向均勻分布的所述降壓孔，每圈所述降壓孔的中心軸線圍成的圓孔與所述攪拌槳同軸。

作為上述正極材料包覆裝置的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述第一環(huán)形通道的徑向?qū)挾刃∮?mm；

優(yōu)選地，所述第一環(huán)形通道的徑向?qū)挾葹?.5mm～1.5mm。

作為上述正極材料包覆裝置的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述第一環(huán)形通道為下窄上寬的錐形腔，所述錐形腔的內(nèi)壁與豎直方向的夾角為0°～25°；

優(yōu)選地，所述錐形腔的內(nèi)壁與所述豎直方向的夾角為5°～15°。

作為上述正極材料包覆裝置的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述攪拌槳的上表面凸設(shè)有擾流結(jié)構(gòu)，所述擾流結(jié)構(gòu)的截面沿由下至上的方向具有減小的趨勢。

作為上述正極材料包覆裝置的一種優(yōu)選技術(shù)方案，還包括：

位于所述攪拌槳下方的床層隔板，所述流化床腔體被所述床層隔板分為位于所述床層隔板下方的進(jìn)氣腔室，及位于所述床層隔板上方的流化床腔室，所述床層隔板上設(shè)有連通所述進(jìn)氣腔室和所述流化床腔室的連通孔；