[發(fā)明專利]磷酸鐵鋰正極材料的合成設(shè)備和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210719752.8
• 申請(qǐng)日: 2022-06-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115090394A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱振華;喻權(quán);巢匯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西升華新材料有限公司
• 主分類號(hào): B02C21/00
• 分類號(hào): B02C21/00;B02C23/02;B02C23/08;B02C4/02;B02C19/06;B02C23/18;H01M4/58;F25D17/02
• 代理公司: 四川三相專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51341
• 代理人: 馮濤

本發(fā)明公開(kāi)了磷酸鐵鋰正極材料的合成設(shè)備和方法，涉及磷酸鐵鋰正極材料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。磷酸鐵鋰正極材料的合成設(shè)備和方法，包括上料機(jī)構(gòu)，上料機(jī)構(gòu)頂部安裝有注料機(jī)構(gòu)，上料機(jī)構(gòu)背面固定連接有超細(xì)化機(jī)構(gòu)，超細(xì)化機(jī)構(gòu)包括隔音罩筒，隔音罩筒的內(nèi)部中心安裝有破碎核心機(jī)構(gòu)，破碎核心機(jī)構(gòu)頂部固定連接有排氣管，破碎核心機(jī)構(gòu)底部固定連接有回料管。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置的超細(xì)化機(jī)構(gòu)，在使用時(shí)通過(guò)分氣機(jī)構(gòu)接入高壓氣體，隨手通過(guò)錐形的注氣接料機(jī)構(gòu)進(jìn)行接氣和上料，并利用其錐形的結(jié)構(gòu)對(duì)氣體速度進(jìn)行第一步提升，從而能夠獲得超細(xì)化水平更高的物料，提高后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中得到的磷酸鐵鋰正極材料的各方面屬性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磷酸鐵鋰正極材料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體為磷酸鐵鋰正極材料的合成設(shè)備和方法。

背景技術(shù)

高溫固相反應(yīng)法是制備磷酸鐵鋰是目前發(fā)展最為成熟也是使用最廣泛的方法。將鐵源、鋰源、磷源按化學(xué)計(jì)量比均勻混合干燥后，在惰性氣氛下，首先在較低溫度(300-350℃)下燒結(jié)5-10h，使原材料初步分解，然后再在高溫(600-800℃)下燒結(jié)10-20h得到橄欖石型磷酸鐵鋰，在磷酸鐵鋰正極材料的加工過(guò)程中，需要進(jìn)行原料的破碎，生產(chǎn)處磷酸鐵鋰粉末。

在傳統(tǒng)的工藝步驟中，整個(gè)磷酸鐵鋰的生產(chǎn)設(shè)備由多部分組成，材料需要在燒結(jié)后破碎，一般情況下使用輥壓機(jī)進(jìn)行破碎，或者使用金屬粉末超細(xì)化設(shè)備進(jìn)行加工，在輥壓研磨的時(shí)候由于普通的研磨輥表面在微觀狀態(tài)下呈現(xiàn)凹凸不平的狀態(tài)，并且在對(duì)粒徑較大的顆粒進(jìn)行研磨時(shí)由于較大物料的阻擋作用使得研磨輥對(duì)周?chē)奈锪蠠o(wú)法進(jìn)行充分的研磨，燒結(jié)的材料破碎后的顆粒質(zhì)量直接決定了后期生產(chǎn)出的磷酸鐵鋰正極材料的功能屬性的強(qiáng)弱，傳統(tǒng)輥壓超細(xì)研磨其對(duì)顆粒研磨的上限取決于研磨輥的加工精度，要進(jìn)一步提高物料的超細(xì)化水平，可以從兩方面進(jìn)行提升，一是對(duì)研磨輥的加工精度進(jìn)行提升，提高其表面光滑度，但是由于研磨輥在研磨時(shí)表面會(huì)沾染上物料粉末，由此可以看出只提高研磨輥表面光滑度，不能明顯的改善物料的超細(xì)化水平，屬于工藝瓶頸，二是更改超細(xì)化工藝，本發(fā)明重新設(shè)計(jì)超細(xì)化設(shè)備和其整體制造工藝進(jìn)行生產(chǎn)方式的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供磷酸鐵鋰正極材料的合成設(shè)備和方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：磷酸鐵鋰正極材料的合成設(shè)備，包括上料機(jī)構(gòu)，所述上料機(jī)構(gòu)頂部安裝有注料機(jī)構(gòu)，所述上料機(jī)構(gòu)背面固定連接有超細(xì)化機(jī)構(gòu)，所述超細(xì)化機(jī)構(gòu)包括隔音罩筒，所述隔音罩筒的內(nèi)部中心安裝有破碎核心機(jī)構(gòu)，破碎核心機(jī)構(gòu)頂部固定連接有排氣管，破碎核心機(jī)構(gòu)底部固定連接有回料管，隔音罩筒靠近上料機(jī)構(gòu)的一端固定連接連接有背板，背板固定連接有多個(gè)固定架，隔音罩筒遠(yuǎn)離上料機(jī)構(gòu)的一端固定連接有端板，所述破碎核心機(jī)構(gòu)包括核心球，核心球頂部和底部分別固定連接有出氣管和出料管，所述出氣管頂端貫穿隔音罩筒內(nèi)壁后與排氣管相連接，出料管底端貫穿隔音罩筒內(nèi)壁后與回料管相連接，所述核心球外壁位于出料管和出氣管兩側(cè)的位置承圓周狀等距安裝有多個(gè)物料加速機(jī)構(gòu)，所述物料加速機(jī)構(gòu)嵌入在核心球外壁，所述核心球內(nèi)部固定連接有外壁底部開(kāi)孔的限位破碎筒，所述核心球的球心位于限位破碎筒的中軸線上，多個(gè)所述物料加速機(jī)構(gòu)的出料端貫穿限位破碎筒外壁共同對(duì)準(zhǔn)核心球的球心，多個(gè)所述物料加速機(jī)構(gòu)的進(jìn)料端均固定連接有注氣接料機(jī)構(gòu)，所述注氣接料機(jī)構(gòu)另一端設(shè)置有進(jìn)氣端和接料端，注氣接料機(jī)構(gòu)的進(jìn)氣端共同固定連接有分氣機(jī)構(gòu)，注氣接料機(jī)構(gòu)的接料端與所述注料機(jī)構(gòu)相適配。

更進(jìn)一步地，所述注料機(jī)構(gòu)包括多個(gè)等距排列儲(chǔ)料罐，儲(chǔ)料罐外壁均固定連接有支撐架，支撐架底部固定在上料機(jī)構(gòu)的頂部，儲(chǔ)料罐頂部固定連接有真空罐，真空罐頂部共同固定連接有真空吸管，儲(chǔ)料罐外壁背面共同固定連接有壓氣管，儲(chǔ)料罐外壁正面分別固定連接有吸料管，儲(chǔ)料罐底部分別固定連接有注料管，注料管的另一端固定連接有注料錐頭，注料錐頭分別與注氣接料機(jī)構(gòu)的接料端相適配。