CN215278813U - 一种锂离子电池高镍三元材料水洗分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种锂离子电池高镍三元材料水洗分离装置，其特征在于，包括入料机构、水洗筒、过滤机构，所述入料机构连接所述水洗筒的顶部，所述水洗筒的侧壁具有多个均匀设置的高压喷水孔，所述高压喷水孔与高压水源连接，所述过滤机构安装在所述水洗筒内部，并位于水洗筒的底部。本实用新型的有益效果：本实用性入料速度保持稳定，水压保持稳定，即可保证物料与水的接触时间固定、均匀、合理；且无需压滤机，节省了开支。

Description

一种锂离子电池高镍三元材料水洗分离装置

技术领域

本实用新型涉及一种锂离子电池三元材料技术领域，尤其涉及的是一种锂离子电池高镍三元材料水洗分离装置。

背景技术

随着新能源产业的飞速发展，对锂离子正极材料技术性能的要求越来越高。高镍三元锂离子电池正极材料由于具有循环稳定性、可逆比容量高、能量密度高、电压平台高、振实密度高、电化学稳定、低温性能好，可适应全天候气温、价格相对便宜等优点，是目前商业化正极材料研究中最热门的材料之一。

但因为其镍含量较高，会造成碱性过高，进而导致三元电池存在安全性较差、电芯产气较严重的问题，所以如何减少材料表面的碱性杂质，提高材料性能，具有重要意义。

水洗是减少正极材料表面残碱的一种有效方法，对降低材料表面碳含量有明显作用且可以降低材料pH值，经洗涤处理后材料表面副反应也很少。现有技术中的水洗是在搅拌釜中一边加三元材料，一边加水进行水洗，水洗后输送至压滤机进行固液分离，后进行真空干燥。

该水洗过程，难以把控水洗的效果，先加入的三元材料会因为水洗时间较长，会把Li洗出来，影响性能；后加入的三元材料会因为清洗时间较短，则洗的不干净，导致三元电池不稳定。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：如何解决现有技术中高镍三元材料水洗过程，因无法控制三元材料与水接触的时间导致效果不好的问题。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种锂离子电池高镍三元材料水洗分离装置，包括入料机构、水洗筒、过滤机构，所述入料机构连接所述水洗筒的顶部，所述水洗筒的侧壁具有多个均匀设置的高压喷水孔，所述高压喷水孔与高压水源连接，所述过滤机构安装在所述水洗筒内部，并位于水洗筒的底部。

本实用新型通过入料机构对高镍三元材料进行均匀入料，进入水洗筒后，通过多个高压喷水孔对其进行水洗，水洗后的物料经过过滤机构进行过滤，固态物料留在过滤机构上，后取出进行真空干燥即可；本实用性入料速度保持稳定，水压保持稳定，即可保证物料与水的接触时间固定、均匀、合理；且无需压滤机，节省了开支。

优选的，所述入料机构包括入料管、螺旋入料杆、入料电机，所述入料管的一端开设投料口，所述入料管的另一端与所述水洗筒的顶部连通，所述入料电机连接所述螺旋入料杆的一端，所述螺旋入料杆位于所述入料管的内部，所述螺旋入料杆能够转动连接所述入料管。

螺旋入料，能够保证入料速度均匀，速度稳定。

优选的，所述入料管的端部为封闭板，所述入料管的顶部开设投料口，所述投料口为倒置的喇叭形结构，所述螺旋入料杆的一端能够转动连接封闭板。

优选的，所述水洗筒内还包括用于将物料由入料机构的出料口引流至过滤机构的下滑板，所述下滑板呈倾斜设置。

优选的，所述下滑板为螺旋状结构，所述下滑板的两侧具有折弯。

优选的，所述下滑板包括多个倾斜设置的凹型板，多个凹型板首尾连接，呈楼梯状结构，所述凹型板的两侧具有折弯。

下滑板是为了物料在下滑板上依靠重力滑动至过滤机构处，下滑板提供一个物料运输的机构，在下滑过程中，高压水与物料能够充分接触，否则物料直接掉落至过滤机构处，下降速度过快，仅能够在最外边的物料能接触到水，无法充分清洗；再者，可以通过设置下滑板的倾斜角度，控制物料的下滑速度，达到最佳清洗效果。

优选的，还包括多个固定杆，所述固定杆的两端分别连接所述下滑板和所述水洗筒的内壁。

固定杆起到固定下滑板的作用。

优选的，所述过滤机构包括支撑网、滤布，所述支撑网连接所述水洗筒的内壁，所述滤布置于所述支撑网的顶面。

优选的，所述高压喷水孔的孔径小于3um。

优选的，所述水洗筒包括第一筒和第二筒，所述第一筒与所述第二筒能够拆卸的连接，所述第一筒的筒壁具有高压喷水孔，所述第一筒的顶部具有入料口，所述第二筒的底部具有出料口，所述过滤机构连接在所述第二筒内。

第一筒与第二筒能够拆卸的连接，便于加工，可安装下滑板以及过滤机构，以及便于后期需要取出固体物料。

本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型通过入料机构对高镍三元材料进行均匀入料，进入水洗筒后，通过多个高压喷水孔对其进行水洗，水洗后的物料经过过滤机构进行过滤，固态物料留在过滤机构上，后取出进行真空干燥即可；本实用性入料速度保持稳定，水压保持稳定，即可保证物料与水的接触时间固定、均匀、合理；且无需压滤机，节省了开支；

(2)螺旋入料，能够保证入料速度均匀，速度稳定；

(3)下滑板是为了物料在下滑板上依靠重力滑动至过滤机构处，下滑板提供一个物料运输的机构，在下滑过程中，高压水与物料能够充分接触，否则物料直接掉落至过滤机构处，下降速度过快，仅能够在最外边的物料能接触到水，无法充分清洗；再者，可以通过设置下滑板的倾斜角度，控制物料的下滑速度，达到最佳清洗效果；

(4)第一筒与第二筒能够拆卸的连接，便于加工，可安装下滑板以及过滤机构，以及便于后期需要取出固体物料。

附图说明

图1是本实用新型实施例锂离子电池高镍三元材料水洗分离装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例水洗筒的爆炸示意图；

图3是实施例二中水洗筒与下滑板的结构示意图；

图4是实施例三中下滑板的结构示意图；

图中标号：

1、入料机构；11、入料管；12、螺旋入料杆；13、入料电机；2、水洗筒；21、第一筒；211、高压喷水孔；22、第二筒；3、过滤机构；31、支撑网；32、滤布；4、下滑板；5、固定杆；

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，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。

实施例一：

如图1所示，一种锂离子电池高镍三元材料水洗分离装置，包括入料机构1、水洗筒2、过滤机构3，所述入料机构1连接所述水洗筒2的顶部，所述水洗筒2的侧壁具有多个均匀设置的高压喷水孔211，所述高压喷水孔211与高压水源连接，所述过滤机构3安装在所述水洗筒2内部，并位于水洗筒2的底部。

本实施例中，所述入料机构1包括入料管11、螺旋入料杆12、入料电机13，所述入料管11的左端部为封闭板，也是螺旋入料杆12的安装板，所述入料管11的顶部开设投料口，用于投放待清洗的物料，所述投料口为倒置的喇叭形结构，入料管11的右端与水洗筒2的顶端连通；所述螺旋入料杆12的左端通过轴承与封闭班连接，所述入料电机13通过螺栓连接在封闭板的外部，并与螺旋入料杆12连接，所述螺旋入料杆12位于所述入料管11的内部，入料管11与螺旋入料杆12均为水平布置，实现水平进料。

本实施例在实际使用过程中，以200kg/h的速度入料，采用螺杆入料，能够保证入料速度均匀，速度稳定。

如图2所示，所述水洗筒2为圆柱型筒，水洗筒2包括第一筒21和第二筒22，所述第一筒21与所述第二筒22能够拆卸的连接，具体的，采用螺纹连接，并在连接处做密封处理，如增加密封圈；所述第一筒21的筒壁具有高压喷水孔211，高压喷水孔211沿筒壁均匀布置，所述第一筒21的顶部具有入料口，所述第二筒22的底部具有出料口，所述过滤机构3连接在所述第二筒22内。

第一筒21与第二筒22能够拆卸的连接，便于加工，便于安装下滑板4以及过滤机构3，以及便于后期需要取出固体物料。

本实施例不限于水洗筒2的形状，还可以是截面为矩形、三角形、椭圆形等。

本实施例中所述高压喷水孔211的孔径小于3um，图中为显示，进行了放大处理，也可以将高压喷水孔211的孔径扩大后，增加雾化装置。

如图1所示，所述过滤机构3包括支撑网31、滤布32，所述支撑网31连接所述水洗筒2的内壁，具体的，第二筒22的内壁设有凸肩，支撑网31通过螺栓连接在凸肩上，所述滤布32置于所述支撑网31的顶面，支撑网31主要是保证能够支撑一定重量的物料，如图2所示的支撑网31为多孔板；滤布32位主要过滤件，对物料进行过滤。

本实施例的工作过程，通过入料管11的投料口放入高镍三元材料，螺旋入料杆12在入料电机13的驱动下，进行均匀入料，物料进入水洗筒2后，通过多个高压喷水孔211对其进行水洗，水洗后的物料经过过滤机构3进行过滤，固态物料留在过滤机构3上，后将第一筒21与第二筒22拆卸，取出水洗后的物料，进行真空干燥即可。

本实施例中，入料速度保持稳定，水压保持稳定，即可保证物料与水的接触时间固定、均匀、合理；且无需压滤机，节省了开支。

实施例二：

如图3所示，在上述实施例一的基础上，所述水洗筒2内还包括用于将物料由入料机构1的出料口引流至过滤机构3的下滑板4，所述下滑板4呈倾斜设置。

本实施例中，所述下滑板4为分体式结构，包括多个倾斜设置的凹型板，所述凹型板的两侧具有折弯，凹型板形成物料的流通通道，多个凹型板首尾连接，需要说明的是，此处的首尾相接不是直接连接，如最上方的凹型板的底部位于第二个凹型板的顶部，二者不接触，但第二个凹型板能够接住最上方的凹型板的物料，四个凹型板呈楼梯状结构，使得物料沿Z型下滑至过滤机构3处。实际使用过程中，为保证物料顺畅流至过滤机构3处，凹型板的长度、安装角度均会进行适应性的调整。

当然，还包括多个固定杆5，所述固定杆5的两端分别连接所述下滑板4和所述水洗筒2的内壁，固定杆5可以与下滑板4和水洗筒2的内壁可以采用螺接、卡接，多个固定杆5可以均匀分布，也可以根据下滑板4的安装位置进行调整，以能够固定安装下滑板4为主要目的，如本实施例中，固定杆5为4个，分别固定四个凹型板。

下滑板4是为了物料在下滑板4上依靠重力滑动至过滤机构3处，下滑板提供一个物料运输的机构，在下滑过程中，高压水与物料能够充分接触，否则物料直接掉落至过滤机构3处，下降速度过快，仅能够在最外边的物料能接触到水，无法充分清洗；再者，可以通过设置下滑板4的倾斜角度，控制物料的下滑速度，达到最佳清洗效果。

实施例三：

如图4所示，本实施例与实施例二的区别在于，所述下滑板4为螺旋状结构，所述下滑板4的两侧具有折弯，形成物料的下滑通道。

为了安装该下滑板4，依然会设置多个固定杆5，固定杆5可以螺接或卡接在下滑板4和水洗筒2的内壁上。

除采用固定杆5进行固定的形式，也可以采用吊挂、支撑杆等其他固定的方式。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种锂离子电池高镍三元材料水洗分离装置，其特征在于，包括入料机构、水洗筒、过滤机构，所述入料机构连接所述水洗筒的顶部，所述水洗筒的侧壁具有多个均匀设置的高压喷水孔，所述高压喷水孔与高压水源连接，所述过滤机构安装在所述水洗筒内部，并位于水洗筒的底部。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池高镍三元材料水洗分离装置，其特征在于，所述入料机构包括入料管、螺旋入料杆、入料电机，所述入料管的一端开设投料口，所述入料管的另一端与所述水洗筒的顶部连通，所述入料电机连接所述螺旋入料杆的一端，所述螺旋入料杆位于所述入料管的内部，所述螺旋入料杆能够转动连接所述入料管。

3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池高镍三元材料水洗分离装置，其特征在于，所述入料管的端部为封闭板，所述入料管的顶部开设投料口，所述投料口为倒置的喇叭形结构，所述螺旋入料杆的一端能够转动连接封闭板。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池高镍三元材料水洗分离装置，其特征在于，所述水洗筒内还包括用于将物料由入料机构的出料口引流至过滤机构的下滑板，所述下滑板呈倾斜设置。

5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池高镍三元材料水洗分离装置，其特征在于，所述下滑板为螺旋状结构，所述下滑板的两侧具有折弯。

6.根据权利要求4所述的一种锂离子电池高镍三元材料水洗分离装置，其特征在于，所述下滑板包括多个倾斜设置的凹型板，多个凹型板首尾连接，呈楼梯状结构，所述凹型板的两侧具有折弯。

7.根据权利要求5或6所述的一种锂离子电池高镍三元材料水洗分离装置，其特征在于，还包括多个固定杆，所述固定杆的两端分别连接所述下滑板和所述水洗筒的内壁。

8.根据权利要求1所述的一种锂离子电池高镍三元材料水洗分离装置，其特征在于，所述过滤机构包括支撑网、滤布，所述支撑网连接所述水洗筒的内壁，所述滤布置于所述支撑网的顶面。

9.根据权利要求1所述的一种锂离子电池高镍三元材料水洗分离装置，其特征在于，所述高压喷水孔的孔径小于3um。

10.根据权利要求1所述的一种锂离子电池高镍三元材料水洗分离装置，其特征在于，所述水洗筒包括第一筒和第二筒，所述第一筒与所述第二筒能够拆卸的连接，所述第一筒的筒壁具有高压喷水孔，所述第一筒的顶部具有入料口，所述第二筒的底部具有出料口，所述过滤机构连接在所述第二筒内。

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