CN114191832A - 一种三元正极材料的一体化干燥包覆设备及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三元正极材料的一体化干燥包覆设备及其使用方法，该设备包括料仓和分别与其连通的储液灌、导气管、进料阀和出料阀，所述料仓外套设有夹层保温套，所述储液灌连接有喷雾电机，所述料仓内壁设有导液管和若干个雾化喷头，所述雾化喷头通过所述导液管连通所述储液灌，所述导气管连接有循环水真空泵，所述夹层保温套顶部设有导热介质入口、底部设有导热介质出口，所述夹层保温套上设有振动电机和弹簧柱，所述弹簧柱用于连接于基础，所述储液灌用于存储包覆液，所述夹层保温套用于设置导热介质。本发明将振动干燥和喷雾包覆巧妙结合起来，可简化生产工艺，同时增加工艺稳定性和降低生产成本。

Description

一种三元正极材料的一体化干燥包覆设备及其使用方法
技术领域
本发明涉及锂电三元正极材料领域，特别是涉及一种三元正极材料的一体化干燥包覆设备及其使用方法。
背景技术
目前，锂离子三元正极材料制备过程，通常会涉及水洗、压滤、干燥、包覆工序，特别是高镍材料，此4种工序更不可少。
现有干燥、包覆工序相对独立。水洗、压滤后的物料输送至干燥设备中进行干燥，常见的干燥设备为犁刀干燥机、双锥干燥机等。干燥后的物料被输送至高速混合机中与添加剂进行高速混合包覆，之后再进入下一道工序。独立的干燥、包覆工序造就了生产工艺的复杂性，从而增加了工艺的不稳定性风险和生产成本。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的现有干燥、包覆工序相对独立，独立的干燥、包覆工序造就了生产工艺的复杂性，从而增加了工艺的不稳定性风险和生产成本的问题，提供一种三元正极材料的一体化干燥包覆设备及其使用方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种三元正极材料的一体化干燥包覆设备，包括料仓和分别与其连通的储液灌、导气管、进料阀和出料阀，所述料仓外套设有夹层保温套，所述储液灌连接有喷雾电机，所述料仓内壁设有导液管和若干个雾化喷头，所述雾化喷头通过所述导液管连通所述储液灌，所述导气管连接有循环水真空泵，所述夹层保温套顶部设有导热介质入口、底部设有导热介质出口，所述夹层保温套上设有振动电机和弹簧柱，所述弹簧柱用于连接于基础，所述储液灌用于存储包覆液，所述夹层保温套用于设置导热介质。
采用本发明所述的一种三元正极材料的一体化干燥包覆设备，通过所述夹层保温套对所述料仓换热，干燥物料，通过所述振动电机和所述循环水真空泵使物料处于不断振动和真空环境中，加速水分蒸发，通过所述循环水真空泵抽吸蒸汽，通过所述振动电机腾空物料，通过所述喷雾电机和所述雾化喷头对腾空的物料喷涂包覆液，通过所述夹层保温套干燥包覆液使包覆剂附着在物料表面；该设备将振动干燥和喷雾包覆巧妙结合起来，可简化生产工艺，同时增加工艺稳定性和降低生产成本。
其中，所述包覆液为液态物质或者胶态物质，其由包覆剂与水或乙醇等溶剂相溶而成。
优选地，所述雾化喷头在所述料仓内壁成阵列设置。
进一步优选地，所述雾化喷头的数量为4的倍数个，且在所述料仓内对称设置，使得包覆液喷涂更加均匀高效。
优选地，所述料仓处的所述导气管端口处设有滤网。
优选地，所述储液灌上设有进液口。
优选地，所述料仓连通有通气阀。
优选地，所述进料阀、所述储液灌和所述喷雾电机均位于所述夹层保温套顶部，所述导气管和所述出料阀分别位于所述夹层保温套两侧，所述振动电机和所述弹簧柱位于所述夹层保温套底部。
进一步优选地，所述基础上设有支架，所述弹簧柱连接于所述支架上。
优选地，所述料仓内设有测温计，所述测温计通过电导线连接温控数显仪。
本发明还提供了一种如以上任一项所述的三元正极材料的一体化干燥包覆设备的使用方法，包括：
将压滤后的粉体物料经所述进料阀送入所述料仓中；
导热介质经所述导热介质入口、所述夹层保温套和所述导热介质出口循环换热加热所述料仓，同时所述振动电机和所述循环水真空泵工作，所述料仓中物料处于不断振动和真空环境中，加速水分蒸发；
物料的水分蒸发后，物料在振动下上扬处于悬空状态，此时所述喷雾电机工作，所述包覆液经所述雾化喷头喷出，与悬空的物料接触，在加热条件下，所述包覆液中溶剂蒸发，留下包覆剂附着在物料表面；
包覆完成后，关闭所述喷雾电机，同时调节导热介质温度，将物料冷却；
关闭所述振动电机和所述循环水真空泵，破除所述料仓真空，打开所述出料阀获取包覆物料。
采用本发明所述的一种三元正极材料的一体化干燥包覆设备的使用方法，通过所述夹层保温套对所述料仓换热，干燥物料，通过所述振动电机和所述循环水真空泵使物料处于不断振动和真空环境中，加速水分蒸发，通过所述循环水真空泵抽吸蒸汽，通过所述振动电机腾空物料，通过所述喷雾电机和所述雾化喷头对腾空的物料喷涂包覆液，通过所述夹层保温套干燥包覆液使包覆剂附着在物料表面；该方法将振动干燥和喷雾包覆巧妙结合起来，可简化生产工艺，同时增加工艺稳定性和降低生产成本。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明所述的一种三元正极材料的一体化干燥包覆设备及其使用方法，通过所述夹层保温套对所述料仓换热，干燥物料，通过所述振动电机和所述循环水真空泵使物料处于不断振动和真空环境中，加速水分蒸发，通过所述循环水真空泵抽吸蒸汽，通过所述振动电机腾空物料，通过所述喷雾电机和所述雾化喷头对腾空的物料喷涂包覆液，通过所述夹层保温套干燥包覆液使包覆剂附着在物料表面；该设备及其使用方法将振动干燥和喷雾包覆巧妙结合起来，可简化生产工艺，同时增加工艺稳定性和降低生产成本。
附图说明
图1是所述三元正极材料的一体化干燥包覆设备的结构示意图；
图2是所述三元正极材料的一体化干燥包覆设备的剖视图。
图中标记：1-进液口，2-喷雾电机，3-雾化喷头，4-进料阀，5-导热介质入口，6-储液灌，7-导液管，8-滤网，9-导气管，10-出料阀，11-料仓，12-夹层保温套，13-循环水真空泵，14-导热介质出口，15-弹簧柱，16-振动电机，17-支架，18-测温计，19-电导线，20-温控数显仪，21-通气阀。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1至2所示，本发明所述的一种三元正极材料的一体化干燥包覆设备，包括料仓11和分别与其连通的储液灌6、导气管9、进料阀4和出料阀10。
所述料仓11外套设有夹层保温套12，所述夹层保温套12顶部设有导热介质入口5、底部设有导热介质出口14，所述夹层保温套12用于设置导热介质对所述料仓11进行换热。
所述储液灌6连接有喷雾电机2，所述储液灌6上设有进液口1，所述料仓11内壁设有导液管7和若干个雾化喷头3，所述雾化喷头3通过所述导液管7连通所述储液灌6，所述雾化喷头3在所述料仓11内壁成阵列设置，具体地，所述雾化喷头3的数量为4的倍数个，且在所述料仓11内对称设置，使得包覆液喷涂更加均匀高效，所述储液灌6用于存储包覆液，所述包覆液为液态物质或者胶态物质，其由包覆剂与水或乙醇等溶剂相溶而成，所述喷雾电机2用于驱动所述包覆液进入所述雾化喷头3，所述雾化喷头3用于喷洒所述包覆液进入所述料仓11中。
所述导气管9连接有循环水真空泵13，所述料仓11处的所述导气管9端口处设有滤网8，避免物料溢出，所述循环水真空泵13用于对所述料仓11抽真空。
所述夹层保温套12上设有振动电机16和弹簧柱15，所述弹簧柱15用于连接于基础，所述振动电机16用于对所述料仓11中物料进行振动。
所述料仓11连通有通气阀21，所述通气阀21用于向所述料仓11中通入氮气或者空气，以破真空。
作为本实施例的一个优选方案，所述进料阀4、所述储液灌6和所述喷雾电机2均位于所述夹层保温套12顶部，所述导气管9和所述出料阀10分别位于所述夹层保温套12两侧，所述振动电机16和所述弹簧柱15位于所述夹层保温套12底部，所述基础上设有支架17，所述弹簧柱15连接于所述支架17上。
作为本实施例的一个优选方案，所述料仓11内设有测温计18，所述测温计18通过电导线19连接温控数显仪20，能够实时监控所述料仓11中温度。
本发明所述的一种三元正极材料的一体化干燥包覆设备，通过所述夹层保温套12对所述料仓11换热，干燥物料，通过所述振动电机16和所述循环水真空泵13使物料处于不断振动和真空环境中，加速水分蒸发，通过所述循环水真空泵13抽吸蒸汽，通过所述振动电机16腾空物料，通过所述喷雾电机2和所述雾化喷头3对腾空的物料喷涂包覆液，通过所述夹层保温套12干燥包覆液使包覆剂附着在物料表面；该设备将振动干燥和喷雾包覆巧妙结合起来，可简化生产工艺，同时增加工艺稳定性和降低生产成本。
实施例2
如图1至2所示，本发明所述的一种如实施例1所述的三元正极材料的一体化干燥包覆设备的使用方法，包括：
将压滤后的粉体物料经所述进料阀4送入所述料仓11中；
导热介质经所述导热介质入口5、所述夹层保温套12和所述导热介质出口14循环换热加热所述料仓11，同时所述振动电机16和所述循环水真空泵13工作，由于所述支架17和所述弹簧柱15的支撑，所述料仓11振动，所述循环水真空泵13通过所述导气管9将所述料仓11抽真空，所述料仓11中物料处于不断振动和真空环境中，加速水分蒸发；
物料的水分蒸发后，物料在振动下上扬处于悬空状态，此时所述喷雾电机2工作，所述储液灌6中的所述包覆液经所述导液管7至所述雾化喷头3喷出，与悬空的物料接触，在加热条件下，所述包覆液中溶剂蒸发，留下包覆剂附着在物料表面；
包覆完成后，关闭所述喷雾电机2，同时调节导热介质温度，将物料冷却；
关闭所述振动电机16和所述循环水真空泵13，所述通气阀21向所述料仓11中通入氮气或者空气以破除所述料仓11真空，打开所述出料阀10获取包覆物料。
本发明所述的一种三元正极材料的一体化干燥包覆设备的使用方法，通过所述夹层保温套12对所述料仓11换热，干燥物料，通过所述振动电机16和所述循环水真空泵13使物料处于不断振动和真空环境中，加速水分蒸发，通过所述循环水真空泵13抽吸蒸汽，通过所述振动电机16腾空物料，通过所述喷雾电机2和所述雾化喷头3对腾空的物料喷涂包覆液，通过所述夹层保温套12干燥包覆液使包覆剂附着在物料表面；该方法将振动干燥和喷雾包覆巧妙结合起来，可简化生产工艺，同时增加工艺稳定性和降低生产成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三元正极材料的一体化干燥包覆设备，其特征在于，包括料仓(11)和分别与其连通的储液灌(6)、导气管(9)、进料阀(4)和出料阀(10)，所述料仓(11)外套设有夹层保温套(12)，所述储液灌(6)连接有喷雾电机(2)，所述料仓(11)内壁设有导液管(7)和若干个雾化喷头(3)，所述雾化喷头(3)通过所述导液管(7)连通所述储液灌(6)，所述导气管(9)连接有循环水真空泵(13)，所述夹层保温套(12)顶部设有导热介质入口(5)、底部设有导热介质出口(14)，所述夹层保温套(12)上设有振动电机(16)和弹簧柱(15)，所述弹簧柱(15)用于连接于基础，所述储液灌(6)用于存储包覆液，所述夹层保温套(12)用于设置导热介质。
2.根据权利要求1所述的三元正极材料的一体化干燥包覆设备，其特征在于，所述雾化喷头(3)在所述料仓(11)内壁成阵列设置。
3.根据权利要求2所述的三元正极材料的一体化干燥包覆设备，其特征在于，所述雾化喷头(3)的数量为4的倍数个，且在所述料仓(11)内对称设置。
4.根据权利要求1所述的三元正极材料的一体化干燥包覆设备，其特征在于，所述料仓(11)处的所述导气管(9)端口处设有滤网(8)。
5.根据权利要求1所述的三元正极材料的一体化干燥包覆设备，其特征在于，所述储液灌(6)上设有进液口(1)。
6.根据权利要求1所述的三元正极材料的一体化干燥包覆设备，其特征在于，所述料仓(11)连通有通气阀(21)。
7.根据权利要求1所述的三元正极材料的一体化干燥包覆设备，其特征在于，所述进料阀(4)、所述储液灌(6)和所述喷雾电机(2)均位于所述夹层保温套(12)顶部，所述导气管(9)和所述出料阀(10)分别位于所述夹层保温套(12)两侧，所述振动电机(16)和所述弹簧柱(15)位于所述夹层保温套(12)底部。
8.根据权利要求7所述的三元正极材料的一体化干燥包覆设备，其特征在于，所述基础上设有支架(17)，所述弹簧柱(15)连接于所述支架(17)上。
9.根据权利要求1-8任一项所述的三元正极材料的一体化干燥包覆设备，其特征在于，所述料仓(11)内设有测温计(18)，所述测温计(18)通过电导线(19)连接温控数显仪(20)。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的三元正极材料的一体化干燥包覆设备的使用方法，其特征在于，包括：
将压滤后的粉体物料经所述进料阀(4)送入所述料仓(11)中；
导热介质经所述导热介质入口(5)、所述夹层保温套(12)和所述导热介质出口(14)循环换热加热所述料仓(11)，同时所述振动电机(16)和所述循环水真空泵(13)工作，所述料仓(11)中物料处于不断振动和真空环境中，加速水分蒸发；
物料的水分蒸发后，物料在振动下上扬处于悬空状态，此时所述喷雾电机(2)工作，所述包覆液经所述雾化喷头(3)喷出，与悬空的物料接触，在加热条件下，所述包覆液中溶剂蒸发，留下包覆剂附着在物料表面；
包覆完成后，关闭所述喷雾电机(2)，同时调节导热介质温度，将物料冷却；
关闭所述振动电机(16)和所述循环水真空泵(13)，破除所述料仓(11)真空，打开所述出料阀(10)获取包覆物料。
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