CN112661496A - 一种新能源锂电池隔膜涂覆用超细无机粉体 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种新能源锂电池隔膜涂覆用超细无机粉体，由以下步骤制成S1、预处理备料；S2、打浆处理；S3、一次煅烧；S4、打浆分散；S5、一次磨砂；S6、一次干燥；S7、二次煅烧；S8、二次磨砂；S9、二次干燥；S10、后期处理组成。本发明以氧化铝为主要原料制备动力锂电池隔膜用高纯超细无机粉体，并且采用水热法氧化铝为基础，生产工艺简单，无任何空气和水污染，符合国家环保政策，便于批量化生产，采取两次煅烧和两次研磨工艺使粉体粒度可控，降低烧结聚集状况，减少球磨成本，实现粒度良好分布，同时配置混合型助剂的均化工艺和气流分级工艺保证粉体高纯度、团聚程度低，粉末分散性好，粒径小、近球形形貌和窄粒径分布的特征。

Description

一种新能源锂电池隔膜涂覆用超细无机粉体

技术领域

本发明涉及超细无机粉体技术领域，具体为一种新能源锂电池隔膜涂覆用超细无机粉体。

背景技术

锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的一次电池，与可充电电池锂离子电池跟锂离子聚合物电池是不一样的。锂电池的发明者是爱迪生。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。随着二十世纪末微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求，锂电池随之进入了大规模的实用阶段，锂电池中采用超细无机粉体进行隔膜涂覆，粒径为1-100μm之间的粉体为微米粉体，0.1-1μm之间的为亚微米粉体，1-100nm之间的为纳米粉体，而将粒径小于10μm的粉体称为超细粉体，超细粉体又称纳米粉体，是指粉体的粒度处于纳米级(1～100nm)的一类粉体。

目前超细无机粉体大多数采用醇盐水解法和硫酸盐热解法进行制备，而醇盐水解法粒子大小不一，工艺复杂，需要大量品，贵的有机金属化合物:耗资大，成本高，易造成污染，采用硫酸盐热解法产生SO₃、NHs污染大，且难以彻底处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新能源锂电池隔膜涂覆用超细无机粉体，以解决上述背景技术中提出的问题。

一种新能源锂电池隔膜涂覆用超细无机粉体，由以下步骤制成S1、预处理备料；S2、打浆处理；S3、一次煅烧；S4、打浆分散；S5、一次磨砂；S6、一次干燥；S7、二次煅烧；S8、二次磨砂；S9、二次干燥；S10、后期处理组成；

S1、预处理备料：选取若干份原料和烧结的助剂1、助剂2以及助剂3分别若干份，将选备好的助剂1、助剂2以及助剂3进行配方处理；

S2、打浆处理：将经过步骤S1、预处理备料预备好的混合助剂和原料均导入到打浆装置中进行打浆处理；

S3、一次煅烧：将经过步骤S2、打浆处理完成的料体直接导入到煅烧装置进行初次煅烧；

S4、打浆分散：将经过步骤S3、一次煅烧完成的料体导入到相应的打浆装置进行打浆分散，同时在打浆分散的过程中加入适量的表面改性剂；

S5、一次磨砂：将经过步骤S4、打浆分散完成的料体导入到磨砂装置进行磨砂，在磨砂的过程中加入PH值调节剂；

S6、一次干燥：将经过步骤S5、一次磨砂完成的料体通过干燥装置进行干燥，得到成品1和干燥料体；

S7、二次煅烧：将经过步骤S6、一次干燥得到地干燥料体通过煅烧装置进行二次煅烧，煅烧完成后得到成品2和剩余料体；

S8、二次磨砂：将经过步骤S7、二次煅烧得到的料体通过磨砂装置进行磨砂，并且在磨砂的过程加入助磨剂，经过二次磨砂后得到成品3和剩余料体；

S9、二次干燥：将经过步骤S8、二次磨砂得到的剩余料体再通过干燥装置进行干燥，得到成品4和剩余的干燥料体；

S10、后期处理：将经过步骤S9、二次干燥得到的剩余干燥料体通过后期处理工艺得到成品5。

作为本发明的进一步改进，本配方中步骤S1、预处理备料中原料采用水热氧化铝为基料，并且采用水热法制备。

作为本发明的进一步改进，本发明步骤S4、打浆分散中表面改性剂分三次注入，第一次的注入时间为料体注入到打浆装置体积的三分之一处，第二次的注入时间为料体注入到打浆装置体积的二分之一处，第三次的注入时间为料体注入到打浆装置体积的三分之二处。

作为本发明的进一步改进，本配方步骤S5、一次磨砂中使用的料体和PH值调节剂的添加顺序为料体、PH值调节剂和料体。

作为本发明的进一步改进，本配方中步骤S5、一次磨砂中加入适量的氯化铝，步骤S8、二次磨砂中加入的助磨剂为油酸。

作为本发明的进一步改进，本配方步骤S6、一次干燥和步骤S9、二次干燥中干燥均采用超声波辅助干燥，在超声波振动环境中通过电阻发热干燥料体。

作为本发明的进一步改进，本配方中步骤S6、一次干燥得到的成品1、步骤S7、二次煅烧得到的成品2、步骤S8、二次磨砂得到的成品3、步骤S9、二次干燥得到的成品4和步骤S10、后期处理得到的成品5粉体均有近球形形貌和窄粒径分布的特征。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中通过以氧化铝为主要原料制备动力锂电池隔膜用高纯超细无机粉体，并且采用水热法氧化铝为基础，生产工艺简单，无任何空气和水污染，符合国家环保政策，便于批量化生产；

2、本发明中通过采取两次煅烧和两次研磨工艺使粉体粒度可控，降低烧结聚集状况，减少球磨成本，实现粒度良好分布；

3、本发明中通过配置混合型助剂的均化工艺和气流分级工艺保证粉体高纯度、团聚程度低，粉末分散性好，粒径小、近球形形貌和窄粒径分布的特征。

附图说明

图1为本发明一种新能源锂电池隔膜涂覆用超细无机粉体工艺流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定”、“安装”、“连接”或“设置”有另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上的。需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有说明书特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

作为本发明的进一步改进，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

实施例

请参阅图1，本发明提供如下技术方案：一种新能源锂电池隔膜涂覆用超细无机粉体，由以下步骤制成S1、预处理备料；S2、打浆处理；S3、一次煅烧；S4、打浆分散；S5、一次磨砂；S6、一次干燥；S7、二次煅烧；S8、二次磨砂；S9、二次干燥；S10、后期处理组成；

S1、预处理备料：选取若干份原料和烧结的助剂1、助剂2以及助剂3分别若干份，将选备好的助剂1、助剂2以及助剂3进行配方处理；

S2、打浆处理：将经过步骤S1、预处理备料预备好的混合助剂和原料均导入到打浆装置中进行打浆处理；

S3、一次煅烧：将经过步骤S2、打浆处理完成的料体直接导入到煅烧装置进行初次煅烧；

S4、打浆分散：将经过步骤S3、一次煅烧完成的料体导入到相应的打浆装置进行打浆分散，同时在打浆分散的过程中加入适量的表面改性剂；

S5、一次磨砂：将经过步骤S4、打浆分散完成的料体导入到磨砂装置进行磨砂，在磨砂的过程中加入PH值调节剂；

S6、一次干燥：将经过步骤S5、一次磨砂完成的料体通过干燥装置进行干燥，得到成品1和干燥料体；

S7、二次煅烧：将经过步骤S6、一次干燥得到地干燥料体通过煅烧装置进行二次煅烧，煅烧完成后得到成品2和剩余料体；

S8、二次磨砂：将经过步骤S7、二次煅烧得到的料体通过磨砂装置进行磨砂，并且在磨砂的过程加入助磨剂，经过二次磨砂后得到成品3和剩余料体；

S9、二次干燥：将经过步骤S8、二次磨砂得到的剩余料体再通过干燥装置进行干燥，得到成品4和剩余的干燥料体；

S10、后期处理：将经过步骤S9、二次干燥得到的剩余干燥料体通过后期处理工艺得到成品5。

在本发明的一些实施例中，本配方中步骤S1、预处理备料中原料采用水热氧化铝为基料，并且采用水热法制备。

通过上述方案，原料采用水热氧化铝为基料，并且采用水热法制备，生产工艺简单，无任何空气和水污染，符合国家环保政策，便于批量化生产。

在本发明的一些实施例中，本发明步骤S4、打浆分散中表面改性剂分三次注入，第一次的注入时间为料体注入到打浆装置体积的三分之一处，第二次的注入时间为料体注入到打浆装置体积的二分之一处，第三次的注入时间为料体注入到打浆装置体积的三分之二处。

通过上述方案，表面改性剂分三次注入，分别为料体的三分之一处、二分之一处和三分之二处，保证料体和表面改性剂能够均匀的混合，提高表面改性剂的使用效果。

在本发明的一些实施例中，本配方步骤S5、一次磨砂中使用的料体和PH值调节剂的添加顺序为料体、PH值调节剂和料体。

通过上述方案，料体和PH值调节剂的添加顺序为料体、PH值调节剂和料体，防止PH值调节剂加入的量适中，避免出现PH值调节剂的量添加过多或者较少。

在本发明的一些实施例中，本配方中步骤S5、一次磨砂中加入适量的氯化铝，步骤S8、二次磨砂中加入的助磨剂为油酸。

通过上述方案，骤S5、一次磨砂中加入适量的氯化铝，步骤S8、二次磨砂中加入的助磨剂为油酸，增加磨砂效果，可以防止粒子团聚，改善物料流动性，从而提高球磨效率，缩短研磨时间。

在本发明的一些实施例中，本配方步骤S6、一次干燥和步骤S9、二次干燥中干燥均采用超声波辅助干燥，在超声波振动环境中通过电阻发热干燥料体。

通过上述方案，干燥均采用超声波辅助干燥，在超声波振动环境中通过电阻发热干燥料体，干燥效果更好，效率更高。

在本发明的一些实施例中，本配方中步骤S6、一次干燥得到的成品1、步骤S7、二次煅烧得到的成品2、步骤S8、二次磨砂得到的成品3、步骤S9、二次干燥得到的成品4和步骤S10、后期处理得到的成品5粉体均有近球形形貌和窄粒径分布的特征。

本发明中以氧化铝为主要原料制备动力锂电池隔膜用高纯超细无机粉体，并且采用水热法氧化铝为基础，生产工艺简单，无任何空气和水污染，符合国家环保政策，便于批量化生产，采取两次煅烧和两次研磨工艺使粉体粒度可控，降低烧结聚集状况，减少球磨成本，实现粒度良好分布，同时配置混合型助剂的均化工艺和气流分级工艺保证粉体高纯度、团聚程度低，粉末分散性好，粒径小、近球形形貌和窄粒径分布的特征。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种新能源锂电池隔膜涂覆用超细无机粉体，其特征在于：由以下步骤制成S1、预处理备料；S2、打浆处理；S3、一次煅烧；S4、打浆分散；S5、一次磨砂；S6、一次干燥；S7、二次煅烧；S8、二次磨砂；S9、二次干燥；S10、后期处理组成；

S1、预处理备料：选取若干份原料和烧结的助剂1、助剂2以及助剂3分别若干份，将选备好的助剂1、助剂2以及助剂3进行配方处理；

S2、打浆处理：将经过步骤S1、预处理备料预备好的混合助剂和原料均导入到打浆装置中进行打浆处理；

S3、一次煅烧：将经过步骤S2、打浆处理完成的料体直接导入到煅烧装置进行初次煅烧；

S4、打浆分散：将经过步骤S3、一次煅烧完成的料体导入到相应的打浆装置进行打浆分散，同时在打浆分散的过程中加入适量的表面改性剂；

S5、一次磨砂：将经过步骤S4、打浆分散完成的料体导入到磨砂装置进行磨砂，在磨砂的过程中加入PH值调节剂；

S6、一次干燥：将经过步骤S5、一次磨砂完成的料体通过干燥装置进行干燥，得到成品1和干燥料体；

S7、二次煅烧：将经过步骤S6、一次干燥得到地干燥料体通过煅烧装置进行二次煅烧，煅烧完成后得到成品2和剩余料体；

S8、二次磨砂：将经过步骤S7、二次煅烧得到的料体通过磨砂装置进行磨砂，并且在磨砂的过程加入助磨剂，经过二次磨砂后得到成品3和剩余料体；

S9、二次干燥：将经过步骤S8、二次磨砂得到的剩余料体再通过干燥装置进行干燥，得到成品4和剩余的干燥料体；

S10、后期处理：将经过步骤S9、二次干燥得到的剩余干燥料体通过后期处理工艺得到成品5。

2.根据权利要求1所述的一种新能源锂电池隔膜涂覆用超细无机粉体，其特征在于：本配方中步骤S1、预处理备料中原料采用水热氧化铝为基料，并且采用水热法制备。

3.根据权利要求1所述的一种新能源锂电池隔膜涂覆用超细无机粉体，其特征在于：本发明步骤S4、打浆分散中表面改性剂分三次注入，第一次的注入时间为料体注入到打浆装置体积的三分之一处，第二次的注入时间为料体注入到打浆装置体积的二分之一处，第三次的注入时间为料体注入到打浆装置体积的三分之二处。

4.根据权利要求1所述的一种新能源锂电池隔膜涂覆用超细无机粉体，其特征在于：本配方步骤S5、一次磨砂中使用的料体和PH值调节剂的添加顺序为料体、PH值调节剂和料体。

5.根据权利要求1所述的一种新能源锂电池隔膜涂覆用超细无机粉体，其特征在于：本配方中步骤S5、一次磨砂中加入适量的氯化铝，步骤S8、二次磨砂中加入的助磨剂为油酸。

6.根据权利要求1所述的一种新能源锂电池隔膜涂覆用超细无机粉体，其特征在于：本配方步骤S6、一次干燥和步骤S9、二次干燥中干燥均采用超声波辅助干燥，在超声波振动环境中通过电阻发热干燥料体。

7.根据权利要求1所述的一种新能源锂电池隔膜涂覆用超细无机粉体，其特征在于：本配方中步骤S6、一次干燥得到的成品1、步骤S7、二次煅烧得到的成品2、步骤S8、二次磨砂得到的成品3、步骤S9、二次干燥得到的成品4和步骤S10、后期处理得到的成品5粉体均有近球形形貌和窄粒径分布的特征。

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