CN112635753A - 一种锂电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于镍钴锰酸锂的制备生产技术领域，具体的说是一种锂电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法，包括如下步骤：S1：将金属离子浓度为0.3‑0.9mol/L的镍盐、钴盐、锰盐按Ni：Co：Mn＝4.5：1.5：4的摩尔比加入反应釜中形成混合水溶液；S2：然后向混合水溶液中缓慢的加入7.3mol/L的氢氧化钠溶液作为沉淀剂，再加入0.85mol/L的作为络合剂，搅拌反应15‑20h，反应温度控制在70‑89℃；本发明集破碎与筛分于一体，进而可提高物料的处理效率，且筛分后的满足粒径要求的物料直接进行烘干处理，不满足粒径的颗粒可从下料通道内排出，然后再次通过加料斗投入破碎箱的内部进行再次破碎，可避免不满足粒径的颗粒积累在摆动筛网的内部造成筛分效率底下。

Description

一种锂电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法
技术领域
本发明属于镍钴锰酸锂的制备生产技术领域，具体的说是一种锂电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法。
背景技术
锂离子电池正极材料作为锂离子电池中的关键材料之一，它的性能好坏直接会影响整个锂离子电池性能的发挥。因此，要解决锂离子电池使用中出现的问题或者要提高锂离子电池性能时，研究人员主要是会关注锂离子电池正负极材料的性能和特点。目前市场上锂离子正极材料较多，主要有钴酸锂，锰酸锂和磷酸铁锂。而作为三元正极材料的镍钴锰酸锂以其优异的性能，及质优价廉等在各种锂电池的正极材料中脱颖而出，得到广泛应用。
在进行锂电池正极材料镍钴锰酸锂的制备时，需要将镍钴锰酸锂的烧结产物进行粉碎与筛分，且需要对筛分后的镍钴锰酸锂进行烘干，现有技术中破碎、筛分、烘干分别进行，且分别采用不同的粉碎设备、筛分设备以及烘干设备，造成耗能较大，且同时购买这么多的用于不同功能的设备成本较大，会降低经济效益；同时目前的筛分设备在进行筛分的同时不能在筛分的同时将不满足粒径的物料取出，大颗粒的物料在筛网上堆积将会影响筛分效率，且需要将大颗粒取出时需要停机，比较麻烦，且停机以后重新启动会导致设备的耗能增加。
为此，本发明提出了一种锂电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法来解决上述问题。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决现有技术中破碎、筛分、烘干分别进行，且分别采用不同的粉碎设备、筛分设备以及烘干设备，造成耗能较大以及目前的筛分设备在进行筛分的同时不能在筛分的同时将不满足粒径的物料取出的问题，本发明提出的一种锂电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种锂电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法，包括如下步骤：
S1：将金属离子浓度为0.3-0.9mol/L的镍盐、钴盐、锰盐按Ni：Co：Mn＝4.5：1.5：4的摩尔比加入反应釜中形成混合水溶液；
S2：然后向混合水溶液中缓慢的加入7.3mol/L的氢氧化钠溶液作为沉淀剂，再加入0.85mol/L的作为络合剂，搅拌反应15-20h，反应温度控制在70-89℃；
S3：将反应生成的镍钴锰氢氧化物沉淀使用去离子水进行洗涤、压滤，直至洗涤水的pH小于10.2为止，将洗涤后的产物在100-250℃下烘干2-8小时，得到球形或类球形氢氧化镍钴锰；
S4：将S3中的氢氧化镍钴锰和锂盐充分混合，其中氢氧化镍钴锰和锂盐的摩尔比为1.06:1，然后将混合物放入球磨机中球磨3-5h；
S5：将上述球磨后的混合产物放入烧结炉中进行烧结，烧结时长为24h，烧结分三个阶段进行，每个阶段时长为8h，第一阶段的烧结温度控制在750-830℃，第二阶段的烧结温度控制在830-990℃，第三阶段的烧结温度控制在1000-1350℃；
S6：将烧结产物冷却至常温，然后再将其从破碎装置中的加料斗加入到破碎箱的内部，经过破碎辊破碎后再通过摆动筛网进行筛分，筛分后的满足粒径的物料进入筛分烘干箱的底部进行烘干；
S7：将烘干后的物料从筛分烘干箱的底部取出，然后送入全自动真空包装装置封袋进行包装即得到镍钴锰酸锂产品；
其中S6中所述的破碎装置包括破碎箱、加料斗、筛分烘干箱和破碎辊；所述破碎箱的内部设有两组相对转动的破碎辊；所述破碎辊的转轴与位于破碎箱后侧壁的驱动电机的转轴传动连接；所述破碎箱的顶部开设有加料斗；所述破碎箱的底部与筛分烘干箱的顶部固连；所述筛分烘干箱的顶部尺寸大于破碎箱的底部尺寸；所述筛分烘干箱的底部为光滑的弧形曲面结构设计；所述筛分烘干箱的底部可拆卸设有密封板；所述筛分烘干箱的底部壁内以及密封板的内部均设有用于对筛分烘干箱底部内壁的物料进行烘干的加热板；所述筛分烘干箱内靠近顶部的位置活动设有摆动筛网；所述摆动筛网靠近中部的位置通过销轴活动铰接在竖向安装杆的底部；所述竖向安装杆的顶部固定安装在水平安装杆的底部；所述水平安装杆的两端固定安装在破碎箱的下端口内壁；所述摆动筛网为一端开口的矩形槽体状结构，且摆动筛网的开口处通过扭簧活动铰接有挡板；所述挡板可翻转至与摆动筛网的底部上表面齐平的位置；所述摆动筛网设有挡板的一端的底部通过弹簧片固定设有重力球；所述摆动筛网的底部靠近弹簧片的位置固定设有第二安装板；所述第二安装板背离重力球的一面与电动推杆的一端固连，电动推杆的另一端与拉绳的一端固连，拉绳的另一端与挡板的外侧壁固连；位于所述筛分烘干箱的侧壁开设有下料通道；所述下料通道为L形结构设计；所述挡板与摆动筛网的底部上表面处于水平状态时，挡板倾斜伸入下料通道的上端口内部；所述筛分烘干箱的内部位于摆动筛网的下方设有转动杆；所述转动杆的一端伸出筛分烘干箱的侧壁与驱动电机的转轴固连；所述转动杆上固定设有U形杆；所述U形杆的水平杆件上活动套设有圆柱套筒；所述U形杆的水平杆件上位于圆柱套筒的两侧固定设有限位环；所述圆柱套筒的长度小于U形杆水平杆件的长度；所述圆柱套筒的边缘与拉绳的一端固连，拉绳的另一端与摆动筛网的底部固连；所述转动杆在转动的过程中可通过拉绳带动摆动筛网来回的摆动；所述筛分烘干箱上设有控制器；所述控制器与驱动电机和电动推杆电性连接；所述筛分烘干箱的底部固定设有支撑腿；
工作时，本发明可通过两组相对转动的破碎辊对烧结料产物进行破碎，破碎后的物料将会落在摆动筛网的内部，随着驱动电机带动转动杆转动，转动杆带动U形杆转动，U形杆上套设的圆柱套筒将会反复的向远离摆动筛网的方向以及靠近摆动筛网的方向移动，当圆柱套筒移动至靠近摆动筛网底部的位置时，此时与摆动筛网底部固连的拉绳处于放松状态，摆动筛网将会在重力球的重力作用下向设有重力球的一端倾斜，而当圆柱套筒移动至远离摆动筛网底部的位置时，此时与圆柱套筒将会向下拉扯与摆动筛网底部固连的拉绳，进而使得摆动筛网未设有重力球的一端向下倾斜，在驱动电机带动转动杆转动的过程中，圆柱套筒的位置将会反复的变化，进而使得摆动筛网来回发生摆动，可起到对掉入摆动筛网内部的物料进行筛分的作用，被筛下的满足粒径要求的物料通过摆动筛网掉入筛分烘干箱的底部，并通过筛分烘干箱底部壁内的加热板进行烘干，而摆动筛网上不满足粒径大颗粒累积到一定量时，当摆动筛网设有重力球的一端倾斜向下时，控制器控制摆动筛网上的电动推杆启动，电动推杆将会通过拉绳拉扯挡板，进而使得挡板与摆动筛网底部上表面处于同一平面内，且同时由于此时摆动筛网处于倾斜状态，此时摆动筛网累积的不满足粒径的颗粒将会经过挡板掉入下料通道的内部，可通过在下料通道的下端口处设置料斗进行收集；
本发明集破碎与筛分于一体，进而可提高物料的处理效率，且筛分后的满足粒径要求的物料直接进行烘干处理，不满足粒径的颗粒可从下料通道内排出，然后再次通过加料斗投入破碎箱的内部进行再次破碎，可避免不满足粒径的颗粒积累在摆动筛网的内部造成筛分效率底下。
优选的，所述筛分烘干箱的内部位于转动杆的下方活动设有竖向摆动杆；所述竖向摆动杆通过扭簧活动铰接在筛分烘干箱的内壁；所述扭簧处于自然状态时，所述竖向摆动杆处于倾斜状态；所述转动杆转动的过程中可通过U形杆拨动竖向摆动杆的顶部；所述竖向摆动杆的底部固定设有第一安装板；所述第一安装板的底部通过扭簧活动铰接有两组相互对称的翻动板；两组所述翻动板整体形成八字形结构；且两组所述翻动板上均设有进料孔；工作时，在驱动电机带动转动杆转动的过程中，转动杆上的U形杆可反复的拨动竖向摆动杆的顶部，进而使得竖向摆动杆的底部向与原来相反的位置进行摆动，而当U形杆转动至脱离竖向摆动杆顶端的位置后，竖向摆动杆将会在扭簧的作用力下回复至原来的位置，进而U形杆的转动将会带动竖向摆动杆的来回摆动，在竖向摆动杆来回摆动过程中可带动位于底部的翻动板来回摆动，翻动板在摆动的同时可将筛分烘干箱底部的物料铲起，铲起的物料在翻动板摆动的过程中一部分将会被输送至远离筛分烘干箱底部的位置进行摊铺，进而增大物料与筛分烘干箱底部的接触面积，提高烘干效果，而另一部分被铲起的物料将经过翻动板上的进料孔漏下进入两组翻动板之间的间隙，物料经过进料孔的分流再下落进行混合，起到对物料进行翻动的作用，进而使得物料均有与筛分烘干箱底部接触的机会，使得烘干更加均匀，进而提高烘干效率。
优选的，两组所述翻动板相邻的面均固定设有橡胶杆；两组所述橡胶杆之间通过弧形连接杆固连；所述弧形连接杆的顶部与拉绳的一端固连，拉绳的另一端伸入竖向摆动杆顶端侧壁内的竖向滑槽内部，并与滑动块的底部固连；所述滑动块与竖向滑槽相互滑动连接；所述滑动块的外表面与拨杆的一端固连，拨杆的另一端伸出竖向滑槽的外端口；所述滑动块通过弹簧与竖向滑槽的底部固连；工作时，在U形杆对竖向摆动杆的顶端进行拨动时，U形杆将会先拨动竖向摆动杆侧壁上的拨杆，并带动拨杆向竖向摆动杆的顶端移动，进而拨杆在移动的过程中将会通过拉绳拉扯弧形连接杆，进而使得两组翻动板相互靠近，在两组翻动板相互靠近的同时翻动板之间间隙减小，被翻动板铲起的物料一部分被运输至远离筛分烘干箱底部的位置，另一部分则堆积在翻动板的表面的凹陷处，而当U形杆从竖向摆动杆的顶部脱离时，此时拨杆在与滑动块固连的弹簧下向靠近翻动板的位置移动，此时与弧形连接杆固连的拉绳变松，两组翻动板在与之活动铰接的扭簧作用力下再次向相背离的方向弹开，进而可将物料洒向远离筛分烘干箱底部的位置进行摊铺，又因为筛分烘干箱的底部为弧形曲面结构设计，进而洒向远离筛分烘干箱底部位置的物料将会在重力作用下下滑至筛分烘干箱的底部，在物料向筛分烘干箱的底部移动的过程中可与筛分烘干箱的底部大面积的接触，提高物料的烘干效果，进而翻动板可反复将物料向远离筛分烘干箱底部的位置运输、摊铺，然后物料又在自身重力下下滑至筛分烘干箱的底部，如此循环往复可大大提高物料与筛分烘干箱底部的接触面积与接触频率，提高烘干效率。
优选的，所述下料通道的上端口处固定设有支撑杆；所述支撑杆的上表面设有水平摆动杆；所述水平摆动杆的中部通过扭簧活动铰接在破碎箱上表面的铰支座上，所述扭簧处于自然状态下，水平摆动杆靠近重力球的一端处于上扬状态；所述水平摆动杆下沉的一端拉绳的一端固连，拉绳的另一端通过弹簧与固定在下料通道下端口处的支撑板固连；与所述水平摆动杆固连的拉绳上固定设有若干组疏通杆；所述疏通杆的一端固定设有限位块，且限位块与下料通道内壁的限位滑槽相互滑动连接；工作时，当摆动筛网设有重力球的一端在重力球的重力作用下沉时，此时重力球将会捶打水平摆动杆上扬的一端，进而水平摆动杆下沉的一端将会拉扯与之固连的拉绳，拉绳将会带动疏通杆上移，而当摆动筛网设有重力球的一端再次上移时，此时重力球不再对水平摆动杆产生压力，水平摆动杆远离重力球的一端将会在与之活动铰接的扭簧的作用力下再次下沉，此时疏通杆将会相应的下移一定距离，进而重力球反复的捶打水平摆动杆可带动与水平摆动杆固连的拉绳反复上下移动，进而带动疏通杆上下移动，起到疏通下料通道的作用，防止物料在下料通道的内部发生堵塞。
优选的，所述筛分烘干箱的侧壁设有用于对破碎辊表面进行清洁的刮料板；所述刮料板靠近破碎辊的一端为倾斜向下的楔形结构，刮料板远离破碎辊的一端伸入柱状空心筒的内部与活塞板的一面固连；所述活塞板的另一面通过弹簧与柱状空心筒远离破碎辊的一端固连；所述柱状空心筒固定插设在筛分烘干箱的侧壁；所述活塞板远离破碎辊的一面还与拉绳的一端固连，拉绳的另一端穿出柱状空心筒的外侧端伸入筛分烘干箱的内部与摆动筛网的端部固连；所述刮料板的端面与破碎辊的中心轴线平行；工作时，当摆动筛网的一端上扬时，与摆动筛网固连的拉绳将会变松，此时活塞板将会在与之固连的弹簧的作用力下向靠近破碎辊的方向移动，进而刮料板的端部将会与破碎辊的表面边缘接触，起到对破碎辊的表面进行刮料的作用，防止物料粘附在破碎辊的外边缘，而当摆动筛网的一端处于下沉状态时，与摆动筛网端部固连的拉绳拉扯活塞板使其向远离破碎辊的方向移动，此时刮料板将会从破碎辊的表面脱离，进而刮料板可间歇的对破碎辊表面的物料进行刮拭，避免刮料板一直与破碎辊的外表面边缘接触造成破碎辊的磨损，且避免增加破碎辊转动过程中的阻力。
优选的，所述活塞板和刮料板上开设有贯穿的气流通道；所述气流通道与刮料板端部的分气腔相互连通；所述刮料板端部的楔形面上均匀开设有与分气腔内部连通的喷气孔；所述分气腔的内部设有单向阀；工作时，当活塞板向远离破碎辊的方向移动时，活塞板将会挤压柱状空心筒内部的气体，使得柱状空心筒内部的气体经过气流通道进入分气腔的内部并最终从喷气孔喷出，进而可将刮料板表面上的从破碎辊上刮下的物料吹下，使其进入后续的筛分、烘干工序。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种锂电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法，本发明集破碎与筛分于一体，进而可提高物料的处理效率，且筛分后的满足粒径要求的物料直接进行烘干处理，不满足粒径的颗粒可从下料通道内排出，然后再次通过加料斗投入破碎箱的内部进行再次破碎，可避免不满足粒径的颗粒积累在摆动筛网的内部造成筛分效率底下。
2.本发明所述的一种锂电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法，通过设置竖向摆动杆和翻动板，翻动板在摆动的同时可将筛分烘干箱底部的物料铲起，铲起的物料在翻动板摆动的过程中一部分将会被输送至远离筛分烘干箱底部的位置进行摊铺，进而增大物料与筛分烘干箱底部的接触面积，提高烘干效果，而另一部分被铲起的物料将经过翻动板上的进料孔漏下进入两组翻动板之间的间隙，物料经过进料孔的分流再下落进行混合，起到对物料进行翻动的作用，进而使得物料均有与筛分烘干箱底部接触的机会，使得烘干更加均匀，进而提高烘干效率。
3.本发明所述的一种锂电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法，通过设置刮料板，当摆动筛网的一端上扬时，刮料板的端部将会与破碎辊的表面边缘接触，起到对破碎辊的表面进行刮料的作用，防止物料粘附在破碎辊的外边缘，而当摆动筛网的一端处于下沉状态时，与摆动筛网端部固连的拉绳拉扯活塞板使其向远离破碎辊的方向移动，此时刮料板将会从破碎辊的表面脱离，进而刮料板可间歇的对破碎辊表面的物料进行刮拭，避免刮料板一直与破碎辊的外表面边缘接触造成破碎辊的磨损，且避免增加破碎辊转动过程中的阻力。
4.本发明所述的一种锂电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法，通过设置喷气孔和分气腔，当活塞板向远离破碎辊的方向移动时，活塞板将会挤压柱状空心筒内部的气体，使得柱状空心筒内部的气体经过气流通道进入分气腔的内部并最终从喷气孔喷出，进而可将刮料板表面上的从破碎辊上刮下的物料吹下，使其进入后续的筛分、烘干工序。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明中锂电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法步骤图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的内部结构示意图；
图4是图3中A处局部放大图；
图5是图3中B处局部放大图；
图6是图3中C处局部放大图；
图7是转动杆与U形杆的连接示意图；
图中：破碎箱1、加料斗2、柱状空心筒3、筛分烘干箱4、支撑腿5、支撑板6、下料通道7、摆动筛网8、破碎辊9、水平安装杆10、竖向安装杆11、挡板12、圆柱套筒13、U形杆14、竖向摆动杆15、拨杆16、竖向滑槽17、第一安装板18、滑动块20、活塞板21、分气腔22、喷气孔23、刮料板24、气流通道25、弹簧片26、重力球27、水平摆动杆28、支撑杆29、电动推杆30、限位滑槽31、限位块32、疏通杆33、翻动板34、进料孔35、橡胶杆36、弧形连接杆37、限位环38、加热板39、密封板40、控制器41、第二安装板42、转动杆44。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图7所示，本发明所述的一种锂电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法，包括如下步骤：
S1：将金属离子浓度为0.3-0.9mol/L的镍盐、钴盐、锰盐按Ni：Co：Mn＝4.5：1.5：4的摩尔比加入反应釜中形成混合水溶液；
S2：然后向混合水溶液中缓慢的加入7.3mol/L的氢氧化钠溶液作为沉淀剂，再加入0.85mol/L的作为络合剂，搅拌反应15-20h，反应温度控制在70-89℃；
S3：将反应生成的镍钴锰氢氧化物沉淀使用去离子水进行洗涤、压滤，直至洗涤水的pH小于10.2为止，将洗涤后的产物在100-250℃下烘干2-8小时，得到球形或类球形氢氧化镍钴锰；
S4：将S3中的氢氧化镍钴锰和锂盐充分混合，其中氢氧化镍钴锰和锂盐的摩尔比为1.06:1，然后将混合物放入球磨机中球磨3-5h；
S5：将上述球磨后的混合产物放入烧结炉中进行烧结，烧结时长为24h，烧结分三个阶段进行，每个阶段时长为8h，第一阶段的烧结温度控制在750-830℃，第二阶段的烧结温度控制在830-990℃，第三阶段的烧结温度控制在1000-1350℃；
S6：将烧结产物冷却至常温，然后再将其从破碎装置中的加料斗2加入到破碎箱1的内部，经过破碎辊9破碎后再通过摆动筛网8进行筛分，筛分后的满足粒径的物料进入筛分烘干箱4的底部进行烘干；
S7：将烘干后的物料从筛分烘干箱4的底部取出，然后送入全自动真空包装装置封袋进行包装即得到镍钴锰酸锂产品；
其中S6中所述的破碎装置包括破碎箱1、加料斗2、筛分烘干箱4和破碎辊9；所述破碎箱1的内部设有两组相对转动的破碎辊9；所述破碎辊9的转轴与位于破碎箱1后侧壁的驱动电机的转轴传动连接；所述破碎箱1的顶部开设有加料斗2；所述破碎箱1的底部与筛分烘干箱4的顶部固连；所述筛分烘干箱4的顶部尺寸大于破碎箱1的底部尺寸；所述筛分烘干箱4的底部为光滑的弧形曲面结构设计；所述筛分烘干箱4的底部可拆卸设有密封板40；所述筛分烘干箱4的底部壁内以及密封板40的内部均设有用于对筛分烘干箱4底部内壁的物料进行烘干的加热板39；所述筛分烘干箱4内靠近顶部的位置活动设有摆动筛网8；所述摆动筛网8靠近中部的位置通过销轴活动铰接在竖向安装杆11的底部；所述竖向安装杆11的顶部固定安装在水平安装杆10的底部；所述水平安装杆10的两端固定安装在破碎箱1的下端口内壁；所述摆动筛网8为一端开口的矩形槽体状结构，且摆动筛网8的开口处通过扭簧活动铰接有挡板12；所述挡板12可翻转至与摆动筛网8的底部上表面齐平的位置；所述摆动筛网8设有挡板12的一端的底部通过弹簧片26固定设有重力球27；所述摆动筛网8的底部靠近弹簧片26的位置固定设有第二安装板42；所述第二安装板42背离重力球27的一面与电动推杆30的一端固连，电动推杆30的另一端与拉绳的一端固连，拉绳的另一端与挡板12的外侧壁固连；位于所述筛分烘干箱4的侧壁开设有下料通道7；所述下料通道7为L形结构设计；所述挡板12与摆动筛网8的底部上表面处于水平状态时，挡板12倾斜伸入下料通道7的上端口内部；所述筛分烘干箱4的内部位于摆动筛网8的下方设有转动杆44；所述转动杆44的一端伸出筛分烘干箱4的侧壁与驱动电机的转轴固连；所述转动杆44上固定设有U形杆14；所述U形杆14的水平杆件上活动套设有圆柱套筒13；所述U形杆14的水平杆件上位于圆柱套筒13的两侧固定设有限位环38；所述圆柱套筒13的长度小于U形杆14水平杆件的长度；所述圆柱套筒13的边缘与拉绳的一端固连，拉绳的另一端与摆动筛网8的底部固连；所述转动杆44在转动的过程中可通过拉绳带动摆动筛网8来回的摆动；所述筛分烘干箱4上设有控制器；所述控制器与驱动电机和电动推杆30电性连接；所述筛分烘干箱4的底部固定设有支撑腿5；
工作时，本发明可通过两组相对转动的破碎辊9对烧结料产物进行破碎，破碎后的物料将会落在摆动筛网8的内部，随着驱动电机带动转动杆44转动，转动杆44带动U形杆14转动，U形杆14上套设的圆柱套筒13将会反复的向远离摆动筛网8的方向以及靠近摆动筛网8的方向移动，当圆柱套筒13移动至靠近摆动筛网8底部的位置时，此时与摆动筛网8底部固连的拉绳处于放松状态，摆动筛网8将会在重力球27的重力作用下向设有重力球27的一端倾斜，而当圆柱套筒13移动至远离摆动筛网8底部的位置时，此时与圆柱套筒13将会向下拉扯与摆动筛网8底部固连的拉绳，进而使得摆动筛网8未设有重力球27的一端向下倾斜，在驱动电机带动转动杆44转动的过程中，圆柱套筒13的位置将会反复的变化，进而使得摆动筛网8来回发生摆动，可起到对掉入摆动筛网8内部的物料进行筛分的作用，被筛下的满足粒径要求的物料通过摆动筛网8掉入筛分烘干箱4的底部，并通过筛分烘干箱4底部壁内的加热板39进行烘干，而摆动筛网8上不满足粒径大颗粒累积到一定量时，当摆动筛网8设有重力球27的一端倾斜向下时，控制器控制摆动筛网8上的电动推杆30启动，电动推杆30将会通过拉绳拉扯挡板12，进而使得挡板12与摆动筛网8底部上表面处于同一平面内，且同时由于此时摆动筛网8处于倾斜状态，此时摆动筛网8累积的不满足粒径的颗粒将会经过挡板12掉入下料通道7的内部，可通过在下料通道7的下端口处设置料斗进行收集；
本发明集破碎与筛分于一体，进而可提高物料的处理效率，且筛分后的满足粒径要求的物料直接进行烘干处理，不满足粒径的颗粒可从下料通道7内排出，然后再次通过加料斗2投入破碎箱1的内部进行再次破碎，可避免不满足粒径的颗粒积累在摆动筛网8的内部造成筛分效率底下。
作为本发明的一种实施方式，所述筛分烘干箱4的内部位于转动杆44的下方活动设有竖向摆动杆15；所述竖向摆动杆15通过扭簧活动铰接在筛分烘干箱4的内壁；所述扭簧处于自然状态时，所述竖向摆动杆15处于倾斜状态；所述转动杆44转动的过程中可通过U形杆14拨动竖向摆动杆15的顶部；所述竖向摆动杆15的底部固定设有第一安装板18；所述第一安装板18的底部通过扭簧活动铰接有两组相互对称的翻动板34；两组所述翻动板34整体形成八字形结构；且两组所述翻动板34上均设有进料孔35；工作时，在驱动电机带动转动杆44转动的过程中，转动杆44上的U形杆14可反复的拨动竖向摆动杆15的顶部，进而使得竖向摆动杆15的底部向与原来相反的位置进行摆动，而当U形杆14转动至脱离竖向摆动杆15顶端的位置后，竖向摆动杆15将会在扭簧的作用力下回复至原来的位置，进而U形杆14的转动将会带动竖向摆动杆15的来回摆动，在竖向摆动杆15来回摆动过程中可带动位于底部的翻动板34来回摆动，翻动板34在摆动的同时可将筛分烘干箱4底部的物料铲起，铲起的物料在翻动板34摆动的过程中一部分将会被输送至远离筛分烘干箱4底部的位置进行摊铺，进而增大物料与筛分烘干箱4底部的接触面积，提高烘干效果，而另一部分被铲起的物料将经过翻动板34上的进料孔35漏下进入两组翻动板34之间的间隙，物料经过进料孔35的分流再下落进行混合，起到对物料进行翻动的作用，进而使得物料均有与筛分烘干箱4底部接触的机会，使得烘干更加均匀，进而提高烘干效率。
作为本发明的一种实施方式，两组所述翻动板34相邻的面均固定设有橡胶杆36；两组所述橡胶杆36之间通过弧形连接杆37固连；所述弧形连接杆37的顶部与拉绳的一端固连，拉绳的另一端伸入竖向摆动杆15顶端侧壁内的竖向滑槽17内部，并与滑动块20的底部固连；所述滑动块20与竖向滑槽17相互滑动连接；所述滑动块20的外表面与拨杆16的一端固连，拨杆16的另一端伸出竖向滑槽17的外端口；所述滑动块20通过弹簧与竖向滑槽17的底部固连；工作时，在U形杆14对竖向摆动杆15的顶端进行拨动时，U形杆14将会先拨动竖向摆动杆15侧壁上的拨杆16，并带动拨杆16向竖向摆动杆15的顶端移动，进而拨杆16在移动的过程中将会通过拉绳拉扯弧形连接杆37，进而使得两组翻动板34相互靠近，在两组翻动板34相互靠近的同时翻动板34之间间隙减小，被翻动板34铲起的物料一部分被运输至远离筛分烘干箱4底部的位置，另一部分则堆积在翻动板34的表面的凹陷处，而当U形杆14从竖向摆动杆15的顶部脱离时，此时拨杆16在与滑动块20固连的弹簧下向靠近翻动板34的位置移动，此时与弧形连接杆37固连的拉绳变松，两组翻动板34在与之活动铰接的扭簧作用力下再次向相背离的方向弹开，进而可将物料洒向远离筛分烘干箱4底部的位置进行摊铺，又因为筛分烘干箱4的底部为弧形曲面结构设计，进而洒向远离筛分烘干箱4底部位置的物料将会在重力作用下下滑至筛分烘干箱4的底部，在物料向筛分烘干箱4的底部移动的过程中可与筛分烘干箱4的底部大面积的接触，提高物料的烘干效果，进而翻动板34可反复将物料向远离筛分烘干箱4底部的位置运输、摊铺，然后物料又在自身重力下下滑至筛分烘干箱4的底部，如此循环往复可大大提高物料与筛分烘干箱4底部的接触面积与接触频率，提高烘干效率。
作为本发明的一种实施方式，所述下料通道7的上端口处固定设有支撑杆29；所述支撑杆29的上表面设有水平摆动杆28；所述水平摆动杆28的中部通过扭簧活动铰接在破碎箱1上表面的铰支座上，所述扭簧处于自然状态下，水平摆动杆28靠近重力球27的一端处于上扬状态；所述水平摆动杆28下沉的一端拉绳的一端固连，拉绳的另一端通过弹簧与固定在下料通道7下端口处的支撑板6固连；与所述水平摆动杆28固连的拉绳上固定设有若干组疏通杆33；所述疏通杆33的一端固定设有限位块32，且限位块32与下料通道7内壁的限位滑槽31相互滑动连接；工作时，当摆动筛网8设有重力球27的一端在重力球27的重力作用下沉时，此时重力球27将会捶打水平摆动杆28上扬的一端，进而水平摆动杆28下沉的一端将会拉扯与之固连的拉绳，拉绳将会带动疏通杆33上移，而当摆动筛网8设有重力球27的一端再次上移时，此时重力球27不再对水平摆动杆28产生压力，水平摆动杆28远离重力球27的一端将会在与之活动铰接的扭簧的作用力下再次下沉，此时疏通杆33将会相应的下移一定距离，进而重力球27反复的捶打水平摆动杆28可带动与水平摆动杆28固连的拉绳反复上下移动，进而带动疏通杆33上下移动，起到疏通下料通道7的作用，防止物料在下料通道7的内部发生堵塞。
作为本发明的一种实施方式，所述筛分烘干箱4的侧壁设有用于对破碎辊9表面进行清洁的刮料板24；所述刮料板24靠近破碎辊9的一端为倾斜向下的楔形结构，刮料板24远离破碎辊9的一端伸入柱状空心筒3的内部与活塞板21的一面固连；所述活塞板21的另一面通过弹簧与柱状空心筒3远离破碎辊9的一端固连；所述柱状空心筒3固定插设在筛分烘干箱4的侧壁；所述活塞板21远离破碎辊9的一面还与拉绳的一端固连，拉绳的另一端穿出柱状空心筒3的外侧端伸入筛分烘干箱4的内部与摆动筛网8的端部固连；所述刮料板24的端面与破碎辊9的中心轴线平行；工作时，当摆动筛网8的一端上扬时，与摆动筛网8固连的拉绳将会变松，此时活塞板21将会在与之固连的弹簧的作用力下向靠近破碎辊9的方向移动，进而刮料板24的端部将会与破碎辊9的表面边缘接触，起到对破碎辊9的表面进行刮料的作用，防止物料粘附在破碎辊9的外边缘，而当摆动筛网8的一端处于下沉状态时，与摆动筛网8端部固连的拉绳拉扯活塞板21使其向远离破碎辊9的方向移动，此时刮料板24将会从破碎辊9的表面脱离，进而刮料板24可间歇的对破碎辊9表面的物料进行刮拭，避免刮料板24一直与破碎辊9的外表面边缘接触造成破碎辊9的磨损，且避免增加破碎辊9转动过程中的阻力。
作为本发明的一种实施方式，所述活塞板21和刮料板24上开设有贯穿的气流通道25；所述气流通道25与刮料板24端部的分气腔22相互连通；所述刮料板24端部的楔形面上均匀开设有与分气腔22内部连通的喷气孔23；所述分气腔22的内部设有单向阀；工作时，当活塞板21向远离破碎辊9的方向移动时，活塞板21将会挤压柱状空心筒3内部的气体，使得柱状空心筒3内部的气体经过气流通道25进入分气腔22的内部并最终从喷气孔23喷出，进而可将刮料板24表面上的从破碎辊9上刮下的物料吹下，使其进入后续的筛分、烘干工序。
本发明具体工作流程如下：
工作时，本发明可通过两组相对转动的破碎辊9对烧结料产物进行破碎，破碎后的物料将会落在摆动筛网8的内部，随着驱动电机带动转动杆44转动，转动杆44带动U形杆14转动，U形杆14上套设的圆柱套筒13将会反复的向远离摆动筛网8的方向以及靠近摆动筛网8的方向移动，当圆柱套筒13移动至靠近摆动筛网8底部的位置时，此时与摆动筛网8底部固连的拉绳处于放松状态，摆动筛网8将会在重力球27的重力作用下向设有重力球27的一端倾斜，而当圆柱套筒13移动至远离摆动筛网8底部的位置时，此时与圆柱套筒13将会向下拉扯与摆动筛网8底部固连的拉绳，进而使得摆动筛网8未设有重力球27的一端向下倾斜，在驱动电机带动转动杆44转动的过程中，圆柱套筒13的位置将会反复的变化，进而使得摆动筛网8来回发生摆动，可起到对掉入摆动筛网8内部的物料进行筛分的作用，被筛下的满足粒径要求的物料通过摆动筛网8掉入筛分烘干箱4的底部，并通过筛分烘干箱4底部壁内的加热板39进行烘干，而摆动筛网8上不满足粒径大颗粒累积到一定量时，当摆动筛网8设有重力球27的一端倾斜向下时，控制器控制摆动筛网8上的电动推杆30启动，电动推杆30将会通过拉绳拉扯挡板12，进而使得挡板12与摆动筛网8底部上表面处于同一平面内，且同时由于此时摆动筛网8处于倾斜状态，此时摆动筛网8累积的不满足粒径的颗粒将会经过挡板12掉入下料通道7的内部，可通过在下料通道7的下端口处设置料斗进行收集；
本发明集破碎与筛分于一体，进而可提高物料的处理效率，且筛分后的满足粒径要求的物料直接进行烘干处理，不满足粒径的颗粒可从下料通道7内排出，然后再次通过加料斗2投入破碎箱1的内部进行再次破碎，可避免不满足粒径的颗粒积累在摆动筛网8的内部造成筛分效率底下。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种锂电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：将金属离子浓度为0.3-0.9mol/L的镍盐、钴盐、锰盐按Ni：Co：Mn＝4.5：1.5：4的摩尔比加入反应釜中形成混合水溶液；
S2：然后向混合水溶液中缓慢的加入7.3mol/L的氢氧化钠溶液作为沉淀剂，再加入0.85mol/L的作为络合剂，搅拌反应15-20h，反应温度控制在70-89℃；
S3：将反应生成的镍钴锰氢氧化物沉淀使用去离子水进行洗涤、压滤，直至洗涤水的pH小于10.2为止，将洗涤后的产物在100-250℃下烘干2-8小时，得到球形或类球形氢氧化镍钴锰；
S4：将S3中的氢氧化镍钴锰和锂盐充分混合，其中氢氧化镍钴锰和锂盐的摩尔比为1.06:1，然后将混合物放入球磨机中球磨3-5h；
S5：将上述球磨后的混合产物放入烧结炉中进行烧结，烧结时长为24h，烧结分三个阶段进行，每个阶段时长为8h，第一阶段的烧结温度控制在750-830℃，第二阶段的烧结温度控制在830-990℃，第三阶段的烧结温度控制在1000-1350℃；
S6：将烧结产物冷却至常温，然后再将其从破碎装置中的加料斗(2)加入到破碎箱(1)的内部，经过破碎辊(9)破碎后再通过摆动筛网(8)进行筛分，筛分后的满足粒径的物料进入筛分烘干箱(4)的底部进行烘干；
S7：将烘干后的物料从筛分烘干箱(4)的底部取出，然后送入全自动真空包装装置封袋进行包装即得到镍钴锰酸锂产品；
其中S6中所述的破碎装置包括破碎箱(1)、加料斗(2)、筛分烘干箱(4)和破碎辊(9)；所述破碎箱(1)的内部设有两组相对转动的破碎辊(9)；所述破碎辊(9)的转轴与位于破碎箱(1)后侧壁的驱动电机的转轴传动连接；所述破碎箱(1)的顶部开设有加料斗(2)；所述破碎箱(1)的底部与筛分烘干箱(4)的顶部固连；所述筛分烘干箱(4)的顶部尺寸大于破碎箱(1)的底部尺寸；所述筛分烘干箱(4)的底部为光滑的弧形曲面结构设计；所述筛分烘干箱(4)的底部可拆卸设有密封板(40)；所述筛分烘干箱(4)的底部壁内以及密封板(40)的内部均设有用于对筛分烘干箱(4)底部内壁的物料进行烘干的加热板(39)；所述筛分烘干箱(4)内靠近顶部的位置活动设有摆动筛网(8)；所述摆动筛网(8)靠近中部的位置通过销轴活动铰接在竖向安装杆(11)的底部；所述竖向安装杆(11)的顶部固定安装在水平安装杆(10)的底部；所述水平安装杆(10)的两端固定安装在破碎箱(1)的下端口内壁；所述摆动筛网(8)为一端开口的矩形槽体状结构，且摆动筛网(8)的开口处通过扭簧活动铰接有挡板(12)；所述挡板(12)可翻转至与摆动筛网(8)的底部上表面齐平的位置；所述摆动筛网(8)设有挡板(12)的一端的底部通过弹簧片(26)固定设有重力球(27)；所述摆动筛网(8)的底部靠近弹簧片(26)的位置固定设有第二安装板(42)；所述第二安装板(42)背离重力球(27)的一面与电动推杆(30)的一端固连，电动推杆(30)的另一端与拉绳的一端固连，拉绳的另一端与挡板(12)的外侧壁固连；位于所述筛分烘干箱(4)的侧壁开设有下料通道(7)；所述下料通道(7)为L形结构设计；所述挡板(12)与摆动筛网(8)的底部上表面处于水平状态时，挡板(12)倾斜伸入下料通道(7)的上端口内部；所述筛分烘干箱(4)的内部位于摆动筛网(8)的下方设有转动杆(44)；所述转动杆(44)的一端伸出筛分烘干箱(4)的侧壁与驱动电机的转轴固连；所述转动杆(44)上固定设有U形杆(14)；所述U形杆(14)的水平杆件上活动套设有圆柱套筒(13)；所述U形杆(14)的水平杆件上位于圆柱套筒(13)的两侧固定设有限位环(38)；所述圆柱套筒(13)的长度小于U形杆(14)水平杆件的长度；所述圆柱套筒(13)的边缘与拉绳的一端固连，拉绳的另一端与摆动筛网(8)的底部固连；所述转动杆(44)在转动的过程中可通过拉绳带动摆动筛网(8)来回的摆动；所述筛分烘干箱(4)上设有控制器；所述控制器与驱动电机和电动推杆(30)电性连接；所述筛分烘干箱(4)的底部固定设有支撑腿(5)。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法，其特征在于：所述筛分烘干箱(4)的内部位于转动杆(44)的下方活动设有竖向摆动杆(15)；所述竖向摆动杆(15)通过扭簧活动铰接在筛分烘干箱(4)的内壁；所述扭簧处于自然状态时，所述竖向摆动杆(15)处于倾斜状态；所述转动杆(44)转动的过程中可通过U形杆(14)拨动竖向摆动杆(15)的顶部；所述竖向摆动杆(15)的底部固定设有第一安装板(18)；所述第一安装板(18)的底部通过扭簧活动铰接有两组相互对称的翻动板(34)；两组所述翻动板(34)整体形成八字形结构；且两组所述翻动板(34)上均设有进料孔(35)。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法，其特征在于：两组所述翻动板(34)相邻的面均固定设有橡胶杆(36)；两组所述橡胶杆(36)之间通过弧形连接杆(37)固连；所述弧形连接杆(37)的顶部与拉绳的一端固连，拉绳的另一端伸入竖向摆动杆(15)顶端侧壁内的竖向滑槽(17)内部，并与滑动块(20)的底部固连；所述滑动块(20)与竖向滑槽(17)相互滑动连接；所述滑动块(20)的外表面与拨杆(16)的一端固连，拨杆(16)的另一端伸出竖向滑槽(17)的外端口；所述滑动块(20)通过弹簧与竖向滑槽(17)的底部固连。
4.根据权利要求3所述的一种锂电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法，其特征在于：所述下料通道(7)的上端口处固定设有支撑杆(29)；所述支撑杆(29)的上表面设有水平摆动杆(28)；所述水平摆动杆(28)的中部通过扭簧活动铰接在破碎箱(1)上表面的铰支座上，所述扭簧处于自然状态下，水平摆动杆(28)靠近重力球(27)的一端处于上扬状态；所述水平摆动杆(28)下沉的一端拉绳的一端固连，拉绳的另一端通过弹簧与固定在下料通道(7)下端口处的支撑板(6)固连；与所述水平摆动杆(28)固连的拉绳上固定设有若干组疏通杆(33)；所述疏通杆(33)的一端固定设有限位块(32)，且限位块(32)与下料通道(7)内壁的限位滑槽(31)相互滑动连接。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法，其特征在于：所述筛分烘干箱(4)的侧壁设有用于对破碎辊(9)表面进行清洁的刮料板(24)；所述刮料板(24)靠近破碎辊(9)的一端为倾斜向下的楔形结构，刮料板(24)远离破碎辊(9)的一端伸入柱状空心筒(3)的内部与活塞板(21)的一面固连；所述活塞板(21)的另一面通过弹簧与柱状空心筒(3)远离破碎辊(9)的一端固连；所述柱状空心筒(3)固定插设在筛分烘干箱(4)的侧壁；所述活塞板(21)远离破碎辊(9)的一面还与拉绳的一端固连，拉绳的另一端穿出柱状空心筒(3)的外侧端伸入筛分烘干箱(4)的内部与摆动筛网(8)的端部固连；所述刮料板(24)的端面与破碎辊(9)的中心轴线平行。
6.根据权利要求5所述的一种锂电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法，其特征在于：所述活塞板(21)和刮料板(24)上开设有贯穿的气流通道(25)；所述气流通道(25)与刮料板(24)端部的分气腔(22)相互连通；所述刮料板(24)端部的楔形面上均匀开设有与分气腔(22)内部连通的喷气孔(23)；所述分气腔(22)的内部设有单向阀。
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