CN211937505U - 一种用于锂离子正极材料的包覆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂离子正极材料领域，公开了一种用于锂离子正极材料的包覆装置，包括锅体、加热器、雾化喷头、搅拌装置和包覆剂供料装置，锅体的顶部设有锅盖，加热器设置在锅盖上，加热器的内部设有加热腔，锅盖上开设有将加热腔与锅体的内部连通的进雾口，雾化喷头设置在加热腔的顶部，雾化喷头与包覆剂供料装置连接，搅拌装置设有在锅体的底部，锅体的底部设有出料口，出料口处设有出料阀。采用本实用新型，以喷雾的形式对正极材料进行包覆，包覆剂的细度高且成本低，正极材料的包覆效果好。

Description

一种用于锂离子正极材料的包覆装置

技术领域

本实用新型涉及锂离子正极材料领域，特别是涉及一种用于锂离子正极材料的包覆装置。

背景技术

近年来，锂电池相关政策陆续出台推动着产业上下游企业如雨后春笋般成立。锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液等构成，正极材料在锂电池的总成本中占据40％以上的比例，并且正极材料的性能直接影响了锂电池的各项性能指标，所以锂电正极材料在锂电池中占据核心地位。随着我国经济的快速发展，对电池新材料需求的不断增加，再加上手机、笔记本电脑、数码相机、摄像机、汽车等产品对新型、高效、环保电池材料的强劲需求，我国电池新材料市场将不断扩大。锂电池作为电池未来发展方向，其正极材料市场发展前景看好。同时，5G手机推广和新能源汽车的大规模商业化都将为锂电池正极材料带来新机遇。

众所周知，如果锂电正极材料不通过包覆的表面改性，其容量和循环性能都表现不佳。为了保证好的包覆效果，设备的选型尤为重要，目前，高速混料机的效果最好。除了设备选型的重要性外，包覆剂的选择也是相当关键。理论上，包覆剂的细度越细，包覆的均匀性越好，因此，很多包覆剂做成纳米化的形貌。然而，纳米化的包覆剂不但价格更高，而且极易团聚。为了避免包覆剂包覆时的团聚，湿法包覆或半湿法包覆是一种解决方法，但是，湿法包覆在蒸发过程容易由于搅拌不均匀导致包覆剂分布不均的现象，而且湿法或半湿法会有不同程度的粘壁现象。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题在于，提供一种用于锂离子正极材料的包覆装置，以喷雾的形式对正极材料进行包覆，包覆剂的细度高且成本低，正极材料的包覆效果好。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于锂离子正极材料的包覆装置，包括锅体、加热器、雾化喷头、搅拌装置和包覆剂供料装置，所述锅体的顶部设有锅盖，所述加热器设置在所述锅盖上，所述加热器的内部设有加热腔，所述锅盖上开设有将所述加热腔与所述锅体的内部连通的进雾口，所述雾化喷头设置在所述加热腔的顶部，所述雾化喷头与所述包覆剂供料装置连接，所述搅拌装置设有在所述锅体的底部，所述锅体的底部设有出料口，所述出料口处设有出料阀。

作为本实用新型优选的方案，所述搅拌装置包括搅拌桨、搅拌轴、电机和传动机构，所述搅拌桨通过所述搅拌轴可转动地连接在所述锅体的底部，所述电机通过所述传动机构与所述搅拌轴连接。

作为本实用新型优选的方案，所述传动机构为带轮传动机构。

作为本实用新型优选的方案，包覆剂供料装置包括包覆剂容器、输送泵和输送管，所述输送泵与所述包覆剂容器连接，所述雾化喷头通过所述输送管与所述包覆剂容器连接。

作为本实用新型优选的方案，所述锅盖上设有用于平衡所述锅体内的气压的呼吸器。

作为本实用新型优选的方案，所述进雾口处设有用于检测加热后的包覆剂喷雾的温度的温度传感器。

作为本实用新型优选的方案，所述锅体上设有用于顶升所述锅盖的电动推杆，所述锅盖与所述电动推杆的输出端连接。

作为本实用新型优选的方案，还包括控制器，所述控制器分别与所述包覆剂供料装置、所述加热器、所述搅拌装置、所述温度传感器、所述电动推杆和所述出料阀电连接。

作为本实用新型优选的方案，所述控制器与外部设备无线连接。

作为本实用新型优选的方案，所述锅体的内壁的材质为碳化钨涂层、或陶瓷氧化铝、或陶瓷氧化锆。

实施本实用新型的一种用于锂离子正极材料的包覆装置，与现有技术相比较，具有如下有益效果：

操作时，先把加热器的加热温度和出风频率设定好，然后将正极材料投入至锅体内，再将溶解好的包覆剂通过包覆剂供料装置输送至雾化喷头，包覆剂以喷雾的形式从雾化喷头喷出，喷出的包覆剂经过加热器的加热后，喷雾里的水汽被蒸发，从而使包覆剂以纳米化颗粒的形式进入进雾口，同时，启动搅拌装置，使得正极材料在搅拌装置的带动下以上下、环形方向三维转动，并且，转动的正极材料与纳米化颗粒形式的包覆剂充分接触，从而达到包覆效果，包覆完成后，打开出料阀，包覆后的正极材料在搅拌桨的带动下从出料口处出料。

因此，本实用新型将包覆剂以喷雾的形式对正极材料进行包覆，由于包覆剂喷雾形式不受包覆剂的细度限制，从而使包覆剂的细度高且成本低，边喷雾边包覆的方式还能避免包覆剂发生团聚和粘壁的情况，并且，通过搅拌装置的设计，使得正极材料在三维转动的过程中使用喷雾进行包覆，能够使正极材料的包覆效果更均匀，包覆效果更好。可见，本实用新型以喷雾的形式对正极材料进行包覆，包覆剂的细度高且成本低，正极材料的包覆效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1是本实用新型提供的一种用于锂离子正极材料的包覆装置的结构示意图。

图中：1、锅体，2、加热器，3、雾化喷头，4、锅盖，5、加热腔，6、进雾口，7、出料口，8、出料阀，9、搅拌桨，10、搅拌轴，11、电机，12、传动机构，13、输送泵，14、输送管，15、呼吸器，16、电动推杆，17、控制器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1所示，本实用新型的优选实施例，一种用于锂离子正极材料的包覆装置，包括锅体1、加热器2、雾化喷头3、搅拌装置和包覆剂供料装置，所述锅体1的顶部设有锅盖4，所述加热器2设置在所述锅盖4上，所述加热器2的内部设有加热腔5，所述锅盖4上开设有将所述加热腔5与所述锅体1的内部连通的进雾口6，所述雾化喷头3设置在所述加热腔5的顶部，所述雾化喷头3与所述包覆剂供料装置连接，所述搅拌装置设有在所述锅体1的底部，所述锅体1的底部设有出料口7，所述出料口7处设有出料阀8。

操作时，先把加热器2的加热温度和出风频率设定好，然后将正极材料投入至锅体1内，再将溶解好的包覆剂通过包覆剂供料装置输送至雾化喷头3，包覆剂以喷雾的形式从雾化喷头3喷出，喷出的包覆剂经过加热器2的加热后，喷雾里的水汽被蒸发，从而使包覆剂以纳米化颗粒的形式进入进雾口6，同时，启动搅拌装置，使得正极材料在搅拌装置的带动下以上下、环形方向三维转动，并且，转动的正极材料与纳米化颗粒形式的包覆剂充分接触，从而达到包覆效果，包覆完成后，打开出料阀8，包覆后的正极材料在搅拌桨9的带动下从出料口7处出料。

因此，本实用新型将包覆剂以喷雾的形式对正极材料进行包覆，由于包覆剂喷雾形式不受包覆剂的细度限制，从而使包覆剂的细度高且成本低，边喷雾边包覆的方式还能避免包覆剂发生团聚和粘壁的情况，并且，通过搅拌装置的设计，使得正极材料在三维转动的过程中使用喷雾进行包覆，能够使正极材料的包覆效果更均匀，包覆效果更好。可见，本实用新型以喷雾的形式对正极材料进行包覆，包覆剂的细度高且成本低，正极材料的包覆效果好。

示例性的，所述搅拌装置包括搅拌桨9、搅拌轴10、电机11和传动机构12，所述搅拌桨9通过所述搅拌轴10可转动地连接在所述锅体1的底部，所述电机11通过所述传动机构12与所述搅拌轴10连接，所述传动机构12为带轮传动机构12。这样的设计，通过电机11驱动传动机构12带动搅拌轴10转动，搅拌轴10带动搅拌桨9转动，从而使正极材料在搅拌桨9的带动下以上下、环形方向三维转动，能够充分搅拌正极材料，且能够根据实际情况，通过控制电机11的转速来调节搅拌桨9的搅拌速度，能够满足不同的转速需求。

示例性的，包覆剂供料装置包括包覆剂容器、输送泵13和输送管14，所述输送泵13与所述包覆剂容器连接，所述雾化喷头3通过所述输送管14与所述包覆剂容器连接。这样的设计，能够根据具体情况，通过控制输送泵13来控制进液速度，从而控制雾化喷头3的喷射量，满足不同的需求。

示例性的，所述锅盖4上设有用于平衡所述锅体1内的气压的呼吸器15，能够根据过体内的气压，通过呼吸器15对锅体1内进行供气或排气，使锅体1内的气压不变，保证正极材料的包覆过程顺利进行。

示例性的，所述进雾口6处设有用于检测加热后的包覆剂的温度的温度传感器，能够通过温度传感器检测出加热后的包覆剂的温度，保证加热后的包覆剂的温度在最佳温度范围内，保证正极材料的包覆过程顺利进行，提高正极材料的包覆效果。

示例性的，所述锅体1上设有用于顶升所述锅盖4的电动推杆16，所述锅盖4与所述电动推杆16的输出端连接。这样的设计，通过电动推杆16控制锅盖4的打开和闭合，能够有效防止锅盖4因锅体1内部的气压影响而上下移位，避免正极材料从锅盖4处泄漏而导致成品率低。

示例性的，所述用于锂离子正极材料的包覆装置还包括控制器17，所述控制器17分别与所述包覆剂供料装置、所述加热器2、所述搅拌装置、所述温度传感器、所述电动推杆16和所述出料阀8电连接，所述控制器17上设有控制显示屏，所述控制器17与外部设备无线连接。这样的设计，操作人员能够通过外部设备远程控制控制器17，从而控制包覆剂供料装置的进液速度、加热器2的加热温度与出风频率、搅拌装置的转速、锅盖4的打开与闭合、出料阀8的打开与闭合，操作方便快捷，减少人工成本，使得整个包覆过程智能化，实用性强。

示例性的，所述锅体1的内壁的材质为碳化钨涂层、或陶瓷氧化铝、或陶瓷氧化锆，具有抗磨损、防腐蚀、抗高温的特性，能够有效避免造成磁性异物导致电池内部有微短路的危险。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种用于锂离子正极材料的包覆装置，其特征在于，包括锅体、加热器、雾化喷头、搅拌装置和包覆剂供料装置，所述锅体的顶部设有锅盖，所述加热器设置在所述锅盖上，所述加热器的内部设有加热腔，所述锅盖上开设有将所述加热腔与所述锅体的内部连通的进雾口，所述雾化喷头设置在所述加热腔的顶部，所述雾化喷头与所述包覆剂供料装置连接，所述搅拌装置设有在所述锅体的底部，所述锅体的底部设有出料口，所述出料口处设有出料阀。

2.根据权利要求1所述的一种用于锂离子正极材料的包覆装置，其特征在于，所述搅拌装置包括搅拌桨、搅拌轴、电机和传动机构，所述搅拌桨通过所述搅拌轴可转动地连接在所述锅体的底部，所述电机通过所述传动机构与所述搅拌轴连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于锂离子正极材料的包覆装置，其特征在于，所述传动机构为带轮传动机构。

4.根据权利要求1所述的一种用于锂离子正极材料的包覆装置，其特征在于，包覆剂供料装置包括包覆剂容器、输送泵和输送管，所述输送泵与所述包覆剂容器连接，所述雾化喷头通过所述输送管与所述包覆剂容器连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于锂离子正极材料的包覆装置，其特征在于，所述锅盖上设有用于平衡所述锅体内的气压的呼吸器。

6.根据权利要求1所述的一种用于锂离子正极材料的包覆装置，其特征在于，所述进雾口处设有用于检测加热后的包覆剂喷雾的温度的温度传感器。

7.根据权利要求6所述的一种用于锂离子正极材料的包覆装置，其特征在于，所述锅体上设有用于顶升所述锅盖的电动推杆，所述锅盖与所述电动推杆的输出端连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于锂离子正极材料的包覆装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别与所述包覆剂供料装置、所述加热器、所述搅拌装置、所述温度传感器、所述电动推杆和所述出料阀电连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于锂离子正极材料的包覆装置，其特征在于，所述控制器与外部设备无线连接。

10.根据权利要求1所述的一种用于锂离子正极材料的包覆装置，其特征在于，所述锅体的内壁的材质为碳化钨涂层、或陶瓷氧化铝、或陶瓷氧化锆。

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