CN117298626A - 高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置及磷酸铁锂制备工艺 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置及磷酸铁锂制备工艺，涉及磷酸铁锂制备设备技术领域。该高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置及磷酸铁锂制备工艺包括：座架、干燥机构、粉尘收集机构和塔壁粉尘清理机构。干燥机构包括雾化塔罐、泵料组件和热风喷出组件，雾化塔罐安装在座架上。电机驱动传动轴转动，转动的传动轴带动雾化塔罐内部的刮叶部转动，转动的刮叶部将对雾化塔罐内壁残留的粉尘进行刮除清理，减少粉尘贴附在雾化塔罐内壁，不仅能够提升粉尘收集量，减少粉尘浪费。且清理了附着在雾化塔罐内壁附着的粉尘，少量附着的粉尘只会吸收消耗雾化塔罐内部少量的热量，即能够降低热能损耗。

Description

高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置及磷酸铁锂制备工艺

技术领域

本申请涉及磷酸铁锂制备设备技术领域，具体而言，涉及高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置及磷酸铁锂制备工艺。

背景技术

日益严峻的能源危机是 21 世纪人类面临的重大挑战之一，为满足人类日益增长的能源需求，开发环保、可持续发展的新型能源至关重要；锂离子电池具有工作电压高、能量密度高等优点，是最具潜力的二次电池，磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料，具有容量高、循环寿命长、热稳定性高、环境友好、低成本等优点。

高压实磷酸铁锂在制备时，需要将磷酸铁、碳酸锂按照一定的比例混合制成浆料，配制的浆料后续需要使用喷雾干燥机进行粉末干燥处理。现有的喷雾干燥机中的雾化塔罐在干燥粉末时，部分粉末附着在塔罐内壁，而塔罐内壁附着的粉末则不方便清理回收。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置及磷酸铁锂制备工艺，以解决相关技术中雾化塔罐内壁附着的粉末则不方便清理回收的问题。

根据本申请实施例的高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置，包括：座架、干燥机构、粉尘收集机构和塔壁粉尘清理机构。

所述干燥机构包括雾化塔罐、泵料组件和热风喷出组件，所述雾化塔罐安装在所述座架上，所述热风喷出组件端口设置在所述雾化塔罐顶部且喷出热风至所述雾化塔罐内部，所述泵料组件出料端口设置在所述雾化塔罐内部将磷酸铁、碳酸锂混合浆料上料至雾化塔罐内部；

所述粉尘收集机构包括旋风分离器和布袋除尘器，所述旋风分离器进风端口通过管道与所述雾化塔罐底端连通设置，所述旋风分离器出风端口通过管道与所述布袋除尘器进风口连通设置；

所述塔壁粉尘清理机构包括电机、传动轴和刮叶部，所述电机位于所述雾化塔罐下方，所述传动轴底端与所述电机输出轴端连接，所述传动轴顶端贯穿于所述雾化塔罐底端出料口且延伸至所述雾化塔罐内部，两组所述刮叶部对称设置在所述雾化塔罐内部，且所述刮叶部底端与所述传动轴外壁连接。

泵料组件将磷酸铁、碳酸锂混合浆料输送至雾化塔罐中雾化分散，且同时热风喷出组件将分散的雾化浆料进行快速干燥生成干燥的粉末。空气中的干燥粉末再被输送至旋风分离器中被收集，旋风分离器排出的空气中残留的少量粉尘将被后部的布袋除尘器过滤收集，完成干燥粉料二次收集，提升干燥粉料的收集效率。

在粉料干燥收集作业的过程中，塔壁粉尘清理机构中的电机驱动传动轴转动，转动的传动轴带动雾化塔罐内部的刮叶部转动，转动的刮叶部将对雾化塔罐内壁残留的粉尘进行刮除清理，减少粉尘贴附在雾化塔罐内壁，不仅能够提升粉尘收集量，减少粉尘浪费。且清理了附着在雾化塔罐内壁附着的粉尘，少量附着的粉尘只会吸收消耗雾化塔罐内部少量的热量，即能够降低热能损耗。

在本申请的一些实施例中，所述热风喷出组件包括热风机、通风管道和喷头，所述喷头安装在所述雾化塔罐内顶部，所述通风管道两端分别与喷头和所述热风机出风口连通设置。

在本申请的一些实施例中，所述泵料组件包括料泵和输送管道，所述输送管道一端与所述料泵出料口连通设置，且所述输送管道另一端与所述喷头连通设置。

在本申请的一些实施例中，所述刮叶部包括内架杆和外刮板，所述内架杆底端与所述传动轴连接设置，所述外刮板位于所述内架杆外侧，且所述外刮板背部和所述内架杆之间通过弹性连接部连接。

电机输出轴端驱动传动轴转动，转动的传动轴带动两侧的内架杆转动，转动的内架杆再通过弹性连接部带动外刮板转动刮除雾化塔罐内壁附着的粉尘，刮除的粉尘将被旋风分离器收集。采用弹性连接部连接内架杆和外刮板的设计有着如下两个优点：

1、若是外刮板始终贴合雾化塔罐内壁不仅外刮板与雾化塔罐内壁之间的摩擦力造成电机启动困难，且附着在雾化塔罐内壁的粉尘也容易将始终贴合雾化塔罐内壁的外刮板粘合，则会进一步提升电机初始运转的负载，容易造成电机受损。

在电机未运行时，在弹性连接部的弹性拉力下，外刮板与雾化塔罐内壁之间有着一定的间隙，电机初始驱动传动轴带动内架杆和外刮板转动时，由于外刮板与雾化塔罐内壁之间处于分离状态，外刮板和雾化塔罐内壁之间没有摩擦力，且同时附着在雾化塔罐内壁的粉尘也不会将外刮板与雾化塔罐内壁之间粘合，电机初始驱动内架杆和外刮板转动时负载相对较小，对电机有着良好的保护作用。

2、在电机稳定运行后，外侧的外刮板在离心力的作用下拉伸和内架杆之间的弹性连接部，使得外刮板在离心力作用下能够与雾化塔罐内壁相接触，即转动的外刮板可以将雾化塔罐内壁附着的粉末进行刮除清理。在清理任务结束后，外刮板失去离心力，在弹性连接部的弹力下使得外刮板远离雾化塔罐内壁，即使得外刮板和雾化塔罐内壁之间存留一定的间隙保护电机下次稳定安全启动。

在本申请的一些实施例中，所述弹性连接部包括连杆、弹簧和端帽，所述连杆一端与所述外刮板靠近所述内架杆一侧固定，且所述连杆另一端滑动贯穿于所述内架杆，所述端帽固定在所述连杆远离所述外刮板一端，所述弹簧套设在所述端帽和所述内架杆之间的所述连杆外部。

在本申请的一些实施例中，所述弹簧外侧设置有套壳，所述连杆活动贯穿于所述套壳。

在本申请的一些实施例中，所述内架杆远离所述外刮板一侧设置有限位环槽，所述套壳一端活动插设于所述限位环槽内部。

在本申请的一些实施例中，所述限位环槽内侧的所述内架杆上设置有通孔，所述连杆活动贯穿于所述通孔。

在本申请的一些实施例中，所述塔壁粉尘清理机构还包括上刮板，所述上刮板一端与所述外刮板顶端固定连接。

在本申请的一些实施例中，所述外刮板外沿呈V字型结构。

上述高压实磷酸铁锂制备中的刮叶部直接由传动轴支撑，刮叶部与传动轴之间的支撑稳定性相对较差。

该高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置还包括辅助支撑机构，所述辅助支撑机构包括立管、固定杆、插杆、支撑杆和套环部，所述立管底端与所述传动轴顶端固定设置，所述插杆顶端与所述固定杆底端固定连接，两根所述支撑杆呈V字型结构设置，且所述支撑杆底端与所述固定杆顶端固定，所述支撑杆顶端与所述内架杆铰接设置，所述内架杆底端与所述传动轴外壁铰接设置，所述套环部滑动套设在所述支撑杆外部。

辅助支撑机构中的支撑杆用于辅助支撑两侧的内架杆，使得外刮板在雾化塔罐内部转动时更为稳定，即能够更为稳定地将雾化塔罐内壁附着的粉尘进行清理，提升对外刮板的保护作用。且辅助支撑机构中立管、固定杆、插杆、支撑杆和套环部的设计还具备如下优点：

1、在电机处于不运行的状态，在固定杆、插杆、支撑杆和套环部的自身重力下插杆插在立管内部处于最低位置，且同时套环部也处于支撑杆的底端位置。此时支撑杆拉动内架杆绕着底端与传动轴的铰接处向内侧有着微小的倾斜，可使得外刮板进一步远离雾化塔罐内壁，增加外刮板与雾化塔罐内壁之间的间隙距离，避免罐体内壁附着粉尘较厚粘合外刮板。

2、在电机处于运行状态时，在离心力作用下，外刮板接触雾化塔罐内壁，且同时内架杆也向雾化塔罐内壁一侧靠近。内架杆拉伸铰接的支撑杆带动插杆在立管内部轻微向上移动。该设计能够降低弹性连接部的弹力负载，电机在反复启动中对弹性连接部有着更好地保护作用，使得弹性连接部有着更长的使用寿命。

在电机处于运行状态时，套环部受到离心力作用顺着支撑杆轴向逐渐向上移动，在支撑杆外部移动的套环部可以将支撑杆外部附着的粉尘进行刮除清理。在电机停止运行后，套环部在重力作用下滑落至支撑杆底部。

上述高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置中的套环部直接套在支撑杆外部，套环部有着如何的构造能够更好地将支撑杆外部的粉尘进行清理是需要进一步解决的问题。

在本申请的一些实施例中，所述套环部包括下套环和上套环，所述下套环和所述上套环均滑动套设在所述支撑杆外部，所述下套环通过固定螺栓与所述上套环固定连接，所述下套环底部内沿为内嵌倒角结构，所述上套环顶部内沿为外凸倒角结构。

其中的下套环和上套环采用固定螺栓固定的方式，此方式是方便将下套环和上套环中的一个进行更换。在受到离心力作用下时，上套环顶部倒角结构以及下套环底部倒角结构均是减少与支撑杆外壁之间的接触面积，即降低下套环和上套环在支撑杆外部移动时的摩擦力，使得下套环和上套环能够更为轻松地将支撑杆外壁上的粉尘进行清理。

本申请还提供一种磷酸铁锂制备工艺，包括如下步骤：

S1：将磷酸铁、碳酸锂按照Li/Fe比为1.05的比例进行混合，混合物按照2500~3000ppm的掺杂量进行二氧化钛的配料，固体成分中投入6%的聚乙二醇和7%的可溶淀粉，调配成浆料；

S2：将0.5份浆料研磨至D100=1.6um，进行喷雾干燥，在800℃进行烧结6小时，得到烧结料1；

S3：将另外0.5份浆料研磨至D100=0.9um，喷雾干燥后与烧结料1混合，再进入辊道窑在750℃进行烧结10小时，得到烧结料后进行气流粉碎，得到磷酸铁锂产品。

本申请的有益效果是：本申请通过上述设计得到的高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置，在粉料干燥收集作业的过程中，塔壁粉尘清理机构中的电机驱动传动轴转动，转动的传动轴带动雾化塔罐内部的刮叶部转动，转动的刮叶部将对雾化塔罐内壁残留的粉尘进行刮除清理，减少粉尘贴附在雾化塔罐内壁，不仅能够提升粉尘收集量，减少粉尘浪费。且清理了附着在雾化塔罐内壁附着的粉尘，少量附着的粉尘只会吸收消耗雾化塔罐内部少量的热量，即能够降低热能损耗。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是根据本申请实施例的高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置结构示意图；

图2是根据本申请实施例的热风喷出组件结构示意图；

图3是根据本申请实施例的雾化塔罐内部结构示意图；

图4是根据本申请实施例的塔壁粉尘清理机构和辅助支撑机构结构示意图；

图5是根据本申请实施例的弹性连接部结构示意图；

图6是根据本申请实施例的内架杆结构示意图；

图7是根据本申请实施例的立管结构示意图；

图8是根据本申请实施例的无立管的辅助支撑机构结构示意图；

图9是根据本申请实施例的套环部结构示意图；

图10是根据本申请实施例的套环部竖向截面结构示意图二；

图11是根据本申请实施例的旋风分离器的进风管道、电机和传动轴结构示意图。

图标：

10-座架；20-干燥机构；210-雾化塔罐；220-泵料组件；221-料泵；222-输送管道；230-热风喷出组件；231-热风机；232-通风管道；233-喷头；30-粉尘收集机构；310-旋风分离器；320-布袋除尘器；40-塔壁粉尘清理机构；410-电机；420-传动轴；430-刮叶部；431-内架杆；432-外刮板；433-通孔；434-限位环槽；440-弹性连接部；441-连杆；442-弹簧；443-端帽；444-套壳；450-上刮板；50-辅助支撑机构；510-立管；520-固定杆；530-插杆；540-支撑杆；550-套环部；551-下套环；552-上套环；553-固定螺栓。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

下面参考附图描述根据本申请实施例的高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置及磷酸铁锂制备工艺。

请参阅图1-图11，根据本申请实施例的高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置，包括：座架10、干燥机构20、粉尘收集机构30和塔壁粉尘清理机构40。

其中，干燥机构20能够将磷酸铁、碳酸锂混合浆料快速干燥，通过粉尘收集机构30将干燥后的混合粉末进行收集。干燥装置在使用过程中，塔壁粉尘清理机构40可以将雾化塔罐210内壁的粉尘进行清理，减少被浪费的粉尘资源。

请参阅图1、图3和图4，干燥机构20包括雾化塔罐210、泵料组件220和热风喷出组件230。雾化塔罐210通过焊接的方式安装在座架10上，热风喷出组件230端口设置在雾化塔罐210顶部且喷出热风至雾化塔罐210内部。泵料组件220出料端口设置在雾化塔罐210内部将磷酸铁、碳酸锂混合浆料上料至雾化塔罐210内部。粉尘收集机构30包括旋风分离器310和布袋除尘器320。旋风分离器310进风端口通过管道与雾化塔罐210底端连通设置，旋风分离器310出风端口通过管道与布袋除尘器320进风口连通设置。塔壁粉尘清理机构40包括电机410、传动轴420和刮叶部430。电机410位于雾化塔罐210下方，传动轴420底端与电机410输出轴端连接，传动轴420顶端贯穿于雾化塔罐210底端出料口且延伸至雾化塔罐210内部，且同时传动轴420贯穿旋风分离器310的进料管道，传动轴420与地面之间设置有支座支撑。两组刮叶部430对称设置在雾化塔罐210内部，且刮叶部430底端与传动轴420外壁连接。

泵料组件220将磷酸铁、碳酸锂混合浆料输送至雾化塔罐210中雾化分散，且同时热风喷出组件230将分散的雾化浆料进行快速干燥生成干燥的粉末。空气中的干燥粉末再被输送至旋风分离器310中被收集，旋风分离器310排出的空气中残留的少量粉尘将被后部的布袋除尘器320过滤收集，完成干燥粉料二次收集，提升干燥粉料的收集效率。

在粉料干燥收集作业的过程中，塔壁粉尘清理机构40中的电机410驱动传动轴420转动，转动的传动轴420带动雾化塔罐210内部的刮叶部430转动，转动的刮叶部430将对雾化塔罐210内壁残留的粉尘进行刮除清理，减少粉尘贴附在雾化塔罐210内壁，不仅能够提升粉尘收集量，减少粉尘浪费。且清理了附着在雾化塔罐210内壁附着的粉尘，少量附着的粉尘只会吸收消耗雾化塔罐210内部少量的热量，即能够降低热能损耗。

在具体设置时，请参阅图1和图2，热风喷出组件230包括热风机231、通风管道232和喷头233。喷头233安装在雾化塔罐210内顶部，通风管道232两端分别与喷头233和热风机231出风口连通设置。热风喷出组件230中的热风机231排出热风通过通风管道232最终从喷头233排出至雾化塔罐210内部。泵料组件220包括料泵221和输送管道222，输送管道222一端与料泵221出料口连通设置，且输送管道222另一端与喷头233连通设置。泵料组件220中的料泵221将磷酸铁、碳酸锂混合浆料通过输送管道222输送至喷头233，配合热风实现将浆料快速雾化干燥。

在具体设置时，请参阅图3和图4，刮叶部430包括内架杆431和外刮板432。内架杆431底端与传动轴420连接设置，外刮板432位于内架杆431外侧，且外刮板432背部和内架杆431之间通过弹性连接部440连接。

电机410输出轴端驱动传动轴420转动，转动的传动轴420带动两侧的内架杆431转动，转动的内架杆431再通过弹性连接部440带动外刮板432转动刮除雾化塔罐210内壁附着的粉尘，刮除的粉尘将被旋风分离器310收集。采用弹性连接部440连接内架杆431和外刮板432的设计有着如下两个优点：

1、若是外刮板432始终贴合雾化塔罐210内壁不仅外刮板432与雾化塔罐210内壁之间的摩擦力造成电机410启动困难，且附着在雾化塔罐210内壁的粉尘也容易将始终贴合雾化塔罐210内壁的外刮板432粘合，则会进一步提升电机410初始运转的负载，容易造成电机410受损。

在电机410未运行时，在弹性连接部440的弹性拉力下，外刮板432与雾化塔罐210内壁之间有着一定的间隙，电机410初始驱动传动轴420带动内架杆431和外刮板432转动时，由于外刮板432与雾化塔罐210内壁之间处于分离状态，外刮板432和雾化塔罐210内壁之间没有摩擦力，且同时附着在雾化塔罐210内壁的粉尘也不会将外刮板432与雾化塔罐210内壁之间粘合，电机410初始驱动内架杆431和外刮板432转动时负载相对较小，对电机410有着良好的保护作用。

2、在电机410稳定运行后，外侧的外刮板432在离心力的作用下拉伸和内架杆431之间的弹性连接部440，使得外刮板432在离心力作用下能够与雾化塔罐210内壁相接触，即转动的外刮板432可以将雾化塔罐210内壁附着的粉末进行刮除清理。在清理任务结束后，外刮板432失去离心力，在弹性连接部440的弹力下使得外刮板432远离雾化塔罐210内壁，即使得外刮板432和雾化塔罐210内壁之间存留一定的间隙保护电机410下次稳定安全启动。

进一步地，请参阅图5，弹性连接部440包括连杆441、弹簧442和端帽443。连杆441一端与外刮板432靠近内架杆431一侧固定，且连杆441另一端滑动贯穿于内架杆431，端帽443固定在连杆441远离外刮板432一端，弹簧442套设在端帽443和内架杆431之间的连杆441外部。在电机410不运行时，在弹簧442的弹力下将外刮板432拉持，避免外刮板432与雾化塔罐210内壁相接处。当电机410运行时，弹簧442被压缩的同时，外刮板432与雾化塔罐210内壁相接触。

具体地，请参阅图6，弹簧442外侧设置有套壳444，连杆441活动贯穿于套壳444。内架杆431远离外刮板432一侧设置有限位环槽434，套壳444一端活动插设于限位环槽434内部。无论是电机410运行或者不运行时，套壳444一端始终在限位环槽434内部，即用于保护内部的弹簧442有着独立空间，雾化塔罐210内部的粉尘不会堵塞弹簧442，即让弹簧442能够长久稳定使用。

进一步地，限位环槽434内侧的内架杆431上设置有通孔433，连杆441活动贯穿于通孔433，通孔433用于活动安装连杆441。塔壁粉尘清理机构40还包括上刮板450，上刮板450一端与外刮板432顶端通过螺栓固定连接。上刮板450的设置可以将雾化塔罐210内顶壁附着的粉尘进行刮除清理。外刮板432外沿呈V字型结构，V字型结构的外刮板432可以减少刮板与罐壁之间的接触面积，即降低转动时的外刮板432和雾化塔罐210内壁之间的摩擦力。

上述高压实磷酸铁锂制备中的刮叶部430直接由传动轴420支撑，刮叶部430与传动轴420之间的支撑稳定性相对较差。

请参阅图4、图7和图8，该高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置还包括辅助支撑机构50，辅助支撑机构50包括立管510、固定杆520、插杆530、支撑杆540和套环部550。立管510底端与传动轴420顶端固定设置，插杆530顶端与固定杆520底端通过焊接的方式固定连接。两根支撑杆540呈V字型结构设置，且支撑杆540底端与固定杆520顶端通过焊接的方式固定。支撑杆540顶端与内架杆431铰接设置，内架杆431底端与传动轴420外壁铰接设置，套环部550滑动套设在支撑杆540外部。

辅助支撑机构50中的支撑杆540用于辅助支撑两侧的内架杆431，使得外刮板432在雾化塔罐210内部转动时更为稳定，即能够更为稳定地将雾化塔罐210内壁附着的粉尘进行清理，提升对外刮板432的保护作用。且辅助支撑机构50中立管510、固定杆520、插杆530、支撑杆540和套环部550的设计还具备如下优点：

1、在电机410处于不运行的状态，在固定杆520、插杆530、支撑杆540和套环部550的自身重力下插杆530插在立管510内部处于最低位置，且同时套环部550也处于支撑杆540的底端位置。此时支撑杆540拉动内架杆431绕着底端与传动轴420的铰接处向内侧有着微小的倾斜，可使得外刮板432进一步远离雾化塔罐210内壁，增加外刮板432与雾化塔罐210内壁之间的间隙距离，避免罐体内壁附着粉尘较厚粘合外刮板432。

2、在电机410处于运行状态时，在离心力作用下，外刮板432接触雾化塔罐210内壁，且同时内架杆431也向雾化塔罐210内壁一侧靠近。内架杆431拉伸铰接的支撑杆540带动插杆530在立管510内部轻微向上移动。该设计能够降低弹性连接部440的弹力负载，电机410在反复启动中对弹性连接部440有着更好地保护作用，使得弹性连接部440有着更长的使用寿命。

在电机410处于运行状态时，套环部550受到离心力作用顺着支撑杆540轴向逐渐向上移动，在支撑杆540外部移动的套环部550可以将支撑杆540外部附着的粉尘进行刮除清理。在电机410停止运行后，套环部550在重力作用下滑落至支撑杆540底部。

上述高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置中的套环部550直接套在支撑杆540外部，套环部550有着如何的构造能够更好地将支撑杆540外部的粉尘进行清理是需要进一步解决的问题。

在本申请的一些实施例中，请参阅图9和图10，套环部550包括下套环551和上套环552。下套环551和上套环552均滑动套设在支撑杆540外部，下套环551通过固定螺栓553与上套环552固定连接，下套环551底部内沿为内嵌倒角结构，上套环552顶部内沿为外凸倒角结构。

其中的下套环551和上套环552采用固定螺栓553固定的方式，此方式是方便将下套环551和上套环552中的一个进行更换。在受到离心力作用下时，上套环552顶部倒角结构以及下套环551底部倒角结构均是减少与支撑杆540外壁之间的接触面积，即降低下套环551和上套环552在支撑杆540外部移动时的摩擦力，使得下套环551和上套环552能够更为轻松地将支撑杆540外壁上的粉尘进行清理。

需要说明的是，上述料泵221、电机410具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。料泵221、电机410的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

本发明还提供一种磷酸铁锂制备工艺。

压实密度对锂离子电池性能有较大的影响，与极片比容量、效率、内阻、以及电池循环性能有密切的关系，一般来说，压实密度越大，电池的能量密度就能做到更高，所以，压实密度也被看做材料能量密度的参考指标之一，工艺条件一定的条件下，压实密度越大，电池的能量密度越高，目前市场上磷酸铁锂的可使用压实密度大部分在2.2-2.5g/cm³，压实密度低制约着电池的能量密度。

鉴于目前高温固相法合成的磷酸铁锂存在压实密度和克容量不兼容(压实密度高克容量低或克容量高压实密度低)的现象，经过磷酸铁锂前驱体干燥物和磷酸铁锂烧结物按比例混掺烧结工艺，可以同时提高压实密度和材料的克容量问题。

基于上述技术问题，本发明旨在提供一种磷酸铁锂制备工艺，以克服现有技术的不足，本发明经过磷酸铁锂前驱体干燥物和磷酸铁锂烧结物按比例混掺烧结工艺，可以同时提高压实密度和材料的克容量问题，解决高温固相法合成的磷酸铁锂存在压实密度和克容量不兼容(压实密度高克容量低或克容量高压实密度低)的现象。具体实施方式如下：

实施例1

将磷酸铁、碳酸锂按照Li/Fe比为1.05的比例进行混合，混合物按照2500ppm的掺杂量进行二氧化钛的配料，固体成分中投入6%的聚乙二醇和7%的可溶淀粉，调配成浆料；

将0.5份浆料研磨至D100=1.6um，进行喷雾干燥，在800℃进行烧结6小时，得到烧结料1；

将另外0.5份浆料研磨至D100=0.9um，喷雾干燥后与烧结料1混合，再进入辊道窑在750℃进行烧结10小时，得到烧结料后进行气流粉碎，得到磷酸铁锂产品。

磷酸铁锂粉体中包含大小颗粒，形成良好的级配，使得压实密度得到了提高，充放电性能也有较好的发挥。

实施例2

将磷酸铁、碳酸锂按照Li/Fe比为1.05的比例进行混合，混合物按照3000ppm的掺杂量进行二氧化钛的配料，固体成分中投入6%的聚乙二醇和7%的可溶淀粉，调配成浆料；

将0.5份浆料研磨至D100=1.6um，进行喷雾干燥，在800℃进行烧结6小时，得到烧结料1；

将另外0.5份浆料研磨至D100=0.9um，喷雾干燥后与烧结料1混合，再进入辊道窑在750℃进行烧结10小时，得到烧结料后进行气流粉碎，得到磷酸铁锂产品。

对比方案

将磷酸铁、碳酸锂按照Li/Fe比为1.05的比例进行混合，混合物按照2500ppm的掺杂量进行二氧化钛的配料，固体成分中投入6%的聚乙二醇和7%的可溶淀粉，调配成浆料；

将浆料研磨至D100=1.6um，进行喷雾干燥，在800℃进行烧结6小时，得到烧结料后进行气流粉碎，得到磷酸铁锂产品。详情见下图表。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置，其特征在于，包括：

座架（10）；

干燥机构（20），所述干燥机构（20）包括雾化塔罐（210）、泵料组件（220）和热风喷出组件（230），所述雾化塔罐（210）安装在所述座架（10）上，所述热风喷出组件（230）端口设置在所述雾化塔罐（210）顶部且喷出热风至所述雾化塔罐（210）内部，所述泵料组件（220）出料端口设置在所述雾化塔罐（210）内部将磷酸铁、碳酸锂混合浆料上料至雾化塔罐（210）内部；

粉尘收集机构（30），所述粉尘收集机构（30）包括旋风分离器（310）和布袋除尘器（320），所述旋风分离器（310）进风端口通过管道与所述雾化塔罐（210）底端连通设置，所述旋风分离器（310）出风端口通过管道与所述布袋除尘器（320）进风口连通设置；

塔壁粉尘清理机构（40），所述塔壁粉尘清理机构（40）包括电机（410）、传动轴（420）和刮叶部（430），所述电机（410）位于所述雾化塔罐（210）下方，所述传动轴（420）底端与所述电机（410）输出轴端连接，所述传动轴（420）顶端贯穿于所述雾化塔罐（210）底端出料口且延伸至所述雾化塔罐（210）内部，两组所述刮叶部（430）对称设置在所述雾化塔罐（210）内部，且所述刮叶部（430）底端与所述传动轴（420）外壁连接。

2.根据权利要求1所述的高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置，其特征在于，所述热风喷出组件（230）包括热风机（231）、通风管道（232）和喷头（233），所述喷头（233）安装在所述雾化塔罐（210）内顶部，所述通风管道（232）两端分别与喷头（233）和所述热风机（231）出风口连通设置。

3.根据权利要求2所述的高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置，其特征在于，所述泵料组件（220）包括料泵（221）和输送管道（222），所述输送管道（222）一端与所述料泵（221）出料口连通设置，且所述输送管道（222）另一端与所述喷头（233）连通设置。

4.根据权利要求1所述的高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置，其特征在于，所述刮叶部（430）包括内架杆（431）和外刮板（432），所述内架杆（431）底端与所述传动轴（420）连接设置，所述外刮板（432）位于所述内架杆（431）外侧，且所述外刮板（432）背部和所述内架杆（431）之间通过弹性连接部（440）连接。

5.根据权利要求4所述的高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置，其特征在于，所述弹性连接部（440）包括连杆（441）、弹簧（442）和端帽（443），所述连杆（441）一端与所述外刮板（432）靠近所述内架杆（431）一侧固定，且所述连杆（441）另一端滑动贯穿于所述内架杆（431），所述端帽（443）固定在所述连杆（441）远离所述外刮板（432）一端，所述弹簧（442）套设在所述端帽（443）和所述内架杆（431）之间的所述连杆（441）外部。

6.根据权利要求5所述的高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置，其特征在于，所述弹簧（442）外侧设置有套壳（444），所述连杆（441）活动贯穿于所述套壳（444）。

7.根据权利要求6所述的高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置，其特征在于，所述内架杆（431）远离所述外刮板（432）一侧设置有限位环槽（434），所述套壳（444）一端活动插设于所述限位环槽（434）内部。

8.根据权利要求7所述的高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置，其特征在于，所述限位环槽（434）内侧的所述内架杆（431）上设置有通孔（433），所述连杆（441）活动贯穿于所述通孔（433）。

9.根据权利要求4所述的高压实磷酸铁锂制备喷雾干燥装置，其特征在于，所述塔壁粉尘清理机构（40）还包括上刮板（450），所述上刮板（450）一端与所述外刮板（432）顶端固定连接。

10.一种磷酸铁锂制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将磷酸铁、碳酸锂按照Li/Fe比为1.05的比例进行混合，混合物按照2500~3000ppm的掺杂量进行二氧化钛的配料，固体成分中投入6%的聚乙二醇和7%的可溶淀粉，调配成浆料；

S2：将0.5份浆料研磨至D100=1.6um，进行喷雾干燥，在800℃进行烧结6小时，得到烧结料1；

S3：将另外0.5份浆料研磨至D100=0.9um，喷雾干燥后与烧结料1混合，再进入辊道窑在750℃进行烧结10小时，得到烧结料后进行气流粉碎，得到磷酸铁锂产品。