本發(fā)明涉及鋰電池領(lǐng)域,具體地說(shuō),涉及一種鋰電池正極材料制備裝置及其制備工藝。
背景技術(shù):
鋰離子二次電池包括正極、負(fù)極、設(shè)置在正極與負(fù)極之間的隔膜和電解液。其中,正極包括基體和涂覆在該基體上的涂覆材料,涂覆材料包括正極材料(正極活性物質(zhì))、導(dǎo)電材料和粘結(jié)劑。其中,正極材料是鋰離子二次電池的關(guān)鍵原材料,由于正極材料在鋰離子二次電池中占有較大的重量比,因此正極材料性能決定了電池的體型、安全性和電學(xué)性能。
因此,尋找一種新的鋰電池正極材料,以避免現(xiàn)有的正極材料制作高成本、工藝復(fù)雜、環(huán)境污染大等問(wèn)題,已經(jīng)成為業(yè)界普遍關(guān)注的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種鋰電池正極材料制備裝置及其制備工藝,采用成本低廉、利于制作的材料為正極材料,從而解決鋰電池制作工藝中成本昂貴、工藝復(fù)雜,且環(huán)境污染大等問(wèn)題。
為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種鋰電池正極材料制備裝置,其特征在于:包括:
輸送帶機(jī)構(gòu),用于輸送固體狀的原料;
輸液泵機(jī)構(gòu),用于輸送液體狀的原料;
反應(yīng)釜,用于對(duì)輸送帶機(jī)構(gòu)和輸液泵機(jī)構(gòu)輸送過(guò)來(lái)的原料進(jìn)行攪拌混合,形成溶液;
無(wú)蓋攪拌桶,與反應(yīng)釜連通,用于在強(qiáng)攪拌的條件下緩慢蒸發(fā)溶液中的水分,得到塊狀物;
碾壓設(shè)備,用于將塊狀物反復(fù)碾壓后取出,得到粉末狀的黑色顆粒;
壓制設(shè)備,用于將黑色顆粒和不銹鋼網(wǎng)壓制成電池正極。
本發(fā)明還提供了一種鋰電池正極材料的制備工藝,其特征在于:步驟如下:
步驟1)、利用輸送帶機(jī)構(gòu)輸送三氧化二鐵到反應(yīng)釜中,利用輸液泵機(jī)構(gòu)輸送硫酸溶液到反應(yīng)釜中,三氧化二鐵和硫酸溶液在反應(yīng)釜中充分混合,輸送到無(wú)蓋攪拌桶中;
步驟2)、三氧化二鐵和硫酸溶液在無(wú)蓋攪拌桶中,在強(qiáng)攪拌的條件下,保證無(wú)蓋攪拌桶中的溫度在45°-50°之間,從而緩慢蒸發(fā)溶液中的水分,得到塊狀物;
步驟3)、取出塊狀物,將塊狀物送入到碾壓設(shè)備中,用9-18千克每平方厘米的壓力反復(fù)碾壓五遍后取出,黑色固體被碾壓成粉末狀的黑色顆粒;
步驟4)、取出黑色顆粒,將其平鋪在壓制設(shè)備中,再在黑色顆粒上放置一層不銹鋼網(wǎng),用400-700千克每平方厘米的壓力上顆粒及不銹鋼網(wǎng),最后制得電池正極。
由于采用了上述技術(shù)方案,與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
1、價(jià)格低,原材料豐富。硫酸鐵中所有組成元素都是地球上含量豐富的元素,這一點(diǎn)使其價(jià)格很低。
2、環(huán)保。硫酸鐵中的成份都是日常生活中常見(jiàn)的,對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染,也不會(huì)分解產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有污染的產(chǎn)物。
3、制備容易。無(wú)論是利用成品的硫酸鐵,還是利用鐵源制備硫酸鐵,都只需簡(jiǎn)單的處理就可以作為鋰離子電池正極使用。
同時(shí)下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例:
如圖1所示,一種鋰電池正極材料制備裝置,包括:
輸送帶機(jī)構(gòu),用于輸送固體狀的原料。
輸液泵機(jī)構(gòu),用于輸送液體狀的原料。
反應(yīng)釜,用于對(duì)輸送帶機(jī)構(gòu)和輸液泵機(jī)構(gòu)輸送過(guò)來(lái)的原料進(jìn)行攪拌混合,形成溶液。
無(wú)蓋攪拌桶,與反應(yīng)釜連通,用于在強(qiáng)攪拌的條件下緩慢蒸發(fā)溶液中的水分,得到塊狀物。
碾壓設(shè)備,用于將塊狀物反復(fù)碾壓后取出,得到粉末狀的黑色顆粒。
壓制設(shè)備,用于將黑色顆粒和不銹鋼網(wǎng)壓制成電池正極。
上述設(shè)備可以通過(guò)一系列的管道和機(jī)架連接,也可以分散設(shè)置在不同的區(qū)域內(nèi),其結(jié)構(gòu)靈活多變,能夠適合不同的場(chǎng)地需要。另外,其連接方式也可以根據(jù)需要選擇耐腐蝕的管道、管槽及其其他方式。
本發(fā)明還提供了一種鋰電池正極材料的制備工藝,步驟如下:
步驟1)、利用輸送帶機(jī)構(gòu)輸送三氧化二鐵到反應(yīng)釜中,利用輸液泵機(jī)構(gòu)輸送硫酸溶液到反應(yīng)釜中,三氧化二鐵和硫酸溶液在反應(yīng)釜中充分混合,輸送到無(wú)蓋攪拌桶中。
步驟2)、三氧化二鐵和硫酸溶液在無(wú)蓋攪拌桶中,在強(qiáng)攪拌的條件下,保證無(wú)蓋攪拌桶中的溫度在45°-50°之間,從而緩慢蒸發(fā)溶液中的水分,得到塊 狀物。
步驟3)、取出塊狀物,將塊狀物送入到碾壓設(shè)備中,用9-18千克每平方厘米的壓力反復(fù)碾壓五遍后取出,黑色固體被碾壓成粉末狀的黑色顆粒。
步驟4)、取出黑色顆粒,將其平鋪在壓制設(shè)備中,再在黑色顆粒上放置一層不銹鋼網(wǎng),用400-700千克每平方厘米的壓力上顆粒及不銹鋼網(wǎng),最后制得電池正極。
本發(fā)明價(jià)格低,原材料豐富,環(huán)保,制備容易,采用成本低廉、利于制作的材料為正極材料,從而解決鋰電池制作工藝中成本昂貴、工藝復(fù)雜,且環(huán)境污染大等問(wèn)題。
本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式,任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明的啟示下做出的結(jié)構(gòu)變化,凡是與本發(fā)明具有相同或者相近似的技術(shù)方案,均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。