锂二次电池用正极材料的制造系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种锂二次电池用正极材料的制造系统，按以下顺序设置如下机构：将二种以上的原料粉末混合得到混合粉末的混合机构；搬运所述混合粉末的混合粉末的搬运机构；烧成所述混合粉末得到烧成物的烧成机构；使所述烧成物反转的反转机构；将反转后的烧成物粉碎得到粉碎粉末的粉碎机构；搬运所述粉碎粉末的粉碎粉末的搬运机构；以及包装所述粉碎粉末的包装机构。

【技术实现步骤摘要】
锂二次电池用正极材料的制造系统
本技术涉及锂二次电池用正极材料的制造系统。
技术介绍
锂二次电池被广泛用在从便携式电话、笔记本电脑等的小型电气产品到U P S和汽车等的大型电气产品。但随着锂二次电池用途的扩大，对于会引起电池短路问题的锂二次电池正极所含金属杂质的含量以及成为电池中产生气体原因的水分的含量的要求变得越来越严格，而利用以往生产设备是不能完全满足这些要求的。技术的内容本技术所要解决的课题根据上述要求，本技术的设计者成功完成了如下方案:通过将干燥空气导入生产系统中以抑制生产中的水分含量，减少了所得的锂二次电池用正极材料中的水分含量。再者，在生产系统中，对于生产设备中使用了金属(例如，铁等)的部位，通过用树脂等覆盖这些部位的表面，以防止混入锂二次电池用正极材料中的来自生产设备的金属杂质。本技术的技术方案本技术提供一种锂二次电池用正极材料的制造系统，按以下顺序设置如下机构:将二种以上的原料粉末混合得到混合粉末的混合机构；搬运所述混合粉末的混合粉末的搬运机构；[0011 ] 烧成所述混合粉末得到烧成物的烧成机构；使所述烧成物反转的反转机构；将反转后的烧成物粉碎得到粉碎粉末的粉碎机构；搬运所述粉碎粉末的粉碎粉末的搬运机构；以及包装所述粉碎粉末的包装机构。在本技术中，在粉碎机构之后还设置以干燥空气进行干燥的干燥机构。在本技术中，所述干燥空气的露点在10°C以下，较好在0°C以下。所述干燥机构是选自冷冻式干燥装置和吸附式干燥装置的至少一种的干燥机构。所述干燥机构是冷冻式干燥装置和吸附式干燥装置组合的干燥机构。所述干燥机构是在冷冻式干燥装置之后设置吸附式干燥装置的干燥机构。在本技术中，还设置有防止正极材料混入金属杂质的金属杂质混入防止机构。所述金属杂质混入防止机构是电磁式的磁铁。所述金属杂质混入防止机构是在所述各个机构中用非金属物质覆盖与所述粉末和所述烧成物接触的部位的金属杂质混入防止机构。所述非金属物质是选自树脂、陶瓷、氧化铝材料的至少一种。本技术的效果通过上述技术的技术方案，锂二次电池用正极材料所含水分的含量由700 Ppm以上大幅下降到200 P P m以下，能充分抑制电池中气体的产生。再者，通过设置防止混入在制造系统内的金属杂质的金属杂质混入防止机构，能将混入在锂二次电池用正极材料中的来自生产设备的金属杂质的含量削减到50 ppb,提高了锂二次电池用正极材料的纯度，充分抑制了电池短路等的问题。【附图说明】图1:锂二次电池用正极材料的制造系统的简要图；图2:干燥机构导入的简要图；图3:干燥机构的简要图。【具体实施方式】图1是锂二次电池用正极材料的制造系统的简要图。按照图1进行各个机构的设置，g卩，本申请的锂二次电池用正极材料的制造系统，按以下顺序设置如下机构:将二种以上的原料粉末混合得到混合粉末的混合机构；搬运所述混合粉末的混合粉末的搬运机构；烧成所述混合粉末得到烧成物的烧成机构；使所述烧成物反转的反转机构；将反转后的烧成物粉碎得到粉碎粉末的粉碎机构；搬运所述粉碎粉末的粉碎粉末的搬运机构；以及包装所述粉碎粉末的包装机构。(混合机构)在上述技术方案中，其中的混合机构是将制备锂二次电池用正极材料的2种以上的原料粉末混合得到混合粉末的机构。作为所述原料粉末，只要能够生产锂二次电池用正极材料，可使用普遍使用的原料成分。例如，选自镍源、钴源、锰源的至少一种的前体、锂源、以及根据正极材料的不同所添加的选自N1、Co、Mn以外的过渡金属、碱金属、碱土金属、II IA族(B ,Al、Ga、In、Ti )的至少一种的氧化物(以下称为添加材料)。作为所述添加材料，例如，可使用氧化钛、氧化镁以及/或氧化锆等。作为所述的钴源，较好使用选自羟基氧化钴、氧化钴和氢氧化钴中的至少一种。作为所述的镍源，较好使用选自羟基氧化镍、氧化镍和氢氧化镍中的至少一种。作为所述的锰源，较好使用选自羟基氧化锰、氧化锰和氢氧化锰中的至少一种。作为所述的锂源，较好使用碳酸锂或者氢氧化锂。作为正极材料，在合成含钴复合氧化物时，将所述钴源、所述锂源和添加材料进行混合。其中，较好将羟基氧化钴、碳酸锂、以及氧化铝和/或氧化镁和/或氧化锆和/或氧化钛进行混合。作为正极材料，在合成含镍复合氧化物时，将所述镍源、所述锂源和添加材料进行混合。作为正极材料，在合成含锰复合氧化物时，将所述锰源、所述锂源和添加材料进行混合。作为正极材料，在合成含镍一钴一锰复合氧化物时，将所述镍源、所述钴源、所述锰源、所述锂源和添加材料进行混合；或者，作为上述的镍源、上述钴源、上述锰源使用镍一钴一锰共沉淀物时，将该共沉淀物、所述锂源和添加材料进行混合。此时，所述共沉淀物较好其氢氧化物或者羟基氧化物。其中，更好将镍一钴一锰羟基氧化物和碳酸锂以及氧化锆进行混合。混合的比例如下:作为正极材料，在合成含钴复合氧化物时，按照如下比例进行钴源/锂源的混合:即Li/Co的原子比(摩尔比)为0.90?1.10、较好为0.95?1.05、更好为0.98?1.03。作为正极材料，在合成含镍复合氧化物时，按照如下比例进行镍源/锂源的混合:即Li/Ni的原子比(摩尔比)为0.90?1.05、较好为0.95?1.03。作为正极材料，在合成含锰复合氧化物时，按照如下比例进行锰源/锂源的混合:即Li/Mn的原子比(摩尔比)为0.95?1.15、较好为0.97?1.10。作为正极材料，在合成含镍一钴一锰复合氧化物时，按照如下比例进行镍源、钴源、锰源，或者，镍一钴一锰共沉淀物以及锂源混合:即L i / (N i +C o+Mn)的原子比(摩尔比)为0.95?1.10、较好为1.00?1.05。对于添加材料，在合成前述任一种正极材料时，按照如下比例进行混合:(添加材料所含金属元素)/(正极材料中的金属总量)的原子比(摩尔比)为O?0.03、较好为0.001?0.025、更好为0.002?0.02。其中所述原子比(摩尔比)为O时，不混合添加材料。关于所述混合，如下所述:作为混合装置，可使用鼓式混合机、轴向混合机(axial mixer)、诺塔混合机(Nauta mixer)、亨舍尔混合机(Henschelmixer)等。混合时间较好为30分钟?3小时。更好为:使用鼓式混合机进行2小时的混合。(搬运混合粉末的混合粉末的搬运机构)作为混合粉末的搬运机构，使用螺旋给料机、杯式搬运机等。搬运后的混合粉末被填充到烧成容器中，而每个烧成容器用辊式搬运机将其搬运到烧成炉中。(烧成混合粉末得到烧成物的烧成机构)烧成机构如下所述:作为烧成机构使用常规使用的烧成炉。例如:辊底式炉、梭式炉、回转炉、推杆炉等，较好是用辊底式炉。烧成气氛较好为含氧的气氛(例如，空气或者纯氧)。在合成含钴复合氧化物时，烧成温度为900?1100°C、较好为950°C?1080°C。烧成时间为5小时?24小时，较好为10小时?20小时。在合成含镍一钴一锰复合氧化物时，烧成温度为800?1050°C、较好850?1000°C。烧成时间为5小时?24小时，较好为10小时?20小时。(使烧成物反转的反转机构)使烧成物反转的反转机构如下所述:反转的目的是:使装有烧成后的烧成物的容器进行反转，将烧成物从容器中取出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂二次电池用正极材料的制造系统，按以下顺序设置如下机构：将二种以上的原料粉末混合得到混合粉末的混合机构；搬运所述混合粉末的混合粉末的搬运机构；烧成所述混合粉末得到烧成物的烧成机构；使所述烧成物反转的反转机构；将反转后的烧成物粉碎得到粉碎粉末的粉碎机构；搬运所述粉碎粉末的粉碎粉末的搬运机构；以及包装所述粉碎粉末的包装机构。

【技术特征摘要】
1.一种锂二次电池用正极材料的制造系统，按以下顺序设置如下机构: 将二种以上的原料粉末混合得到混合粉末的混合机构； 搬运所述混合粉末的混合粉末的搬运机构； 烧成所述混合粉末得到烧成物的烧成机构； 使所述烧成物反转的反转机构； 将反转后的烧成物粉碎得到粉碎粉末的粉碎机构； 搬运所述粉碎粉末的粉碎粉末的搬运机构；以及 包装所述粉碎粉末的包装机构。2.如权利要求1所述的制造系统，其特征在于，在粉碎机构之后还设置以干燥空气进行干燥的干燥机构。3.如权利要求2所述的制造系统，其特征在于，所述干燥空气的露点在10°C以下。4.如权利要求3所述的制造系统，其特征在于，所述干燥空气的露点在0°C以下。5.如权利要求2?4任一项所述的制造系统，其特征在于，所述干燥机构是选自冷冻式干燥装置和吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：若杉幸满，齊藤尚，中冈章吾，堀地和茂，
申请(专利权)人：AGC清美化学股份有限公司，
类型：新型
国别省市：日本;JP