一种锂离子电池正极材料制备用洗涤装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于锂离子电池材料技术领域，具体涉及一种锂离子电池正极材料制备用洗涤装置，机体内设洗涤室、阴极室和阳极室，洗涤室与阴极室间设阳离子选择性透过膜，洗涤室与阳极室间设阴离子选择性透过膜；阴极室内设负电极，阳极室内设正电极，洗涤室顶部设进料口、进水口和洗涤剂口，底部设出料口，机体上方设离心机，出料口通过循环泵和循环管道返料到离心机；洗涤室内部设有加热器，洗涤室底部设有超声波发生器，机体底部设置有电气箱，机体顶部设置有控制面板。该洗涤装置对正极材料前驱体洗涤更充分、更彻底，保证高镍正极材料的pH标准，提高锂离子电池产品质量，同时能够降低洗涤耗用水量，节约能耗成本。节约能耗成本。节约能耗成本。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池正极材料制备用洗涤装置


[0001]本专利技术属于锂离子电池材料
，具体涉及一种锂离子电池正极材料制备用洗涤装置。

技术介绍

[0002]锂离子电池作为二次电池，已经成熟商业化应用于3C电子产品、移动电源、电动工具及电动自行车等小型动力电池领域，所使用的正极材料主要包括磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂及三元材料、富锂锰基正极材料等。三元层状复合材料是LiCoO2、LiNiO2，和LiMnO2或LiAlO2的固溶体，结合了三种材料的优点，同时具备了比容量高，循环性能好，廉价低毒等优点，是锂离子电池正极材料的主要发展趋势。
[0003]目前合成镍钴锰三元材料以及富锂锰基正极材料的方法主要包括高温固相法、溶胶凝胶法、水热合成法及共沉淀法等。其中，共沉淀法在液相化学合成粉体材料中应用最为广泛，产物中的有效组成可以实现原子、分子级别的均匀混合。但是，受制于该工艺严格的生产条件，存在前驱体合成过程中硫酸钠杂质含量较高，严重影响正极材料性能的发挥，传统的水洗方法洗涤过程中耗水量大，废水处理成本高，直接影响锂离子电池正极材料前驱体生产成本；并且洗涤得到的正极材料表面残留锂含量较高，导致高镍正极材料的pH值较高，这会导致正极材料在制备锂离子电池的过程中出现拉浆果冻，极片制备困难的问题，制备的锂离子电池高温储存性能较差，严重影响电池的安全性能。

技术实现思路

[0004]针对上述情况，本专利技术提供了一种锂离子电池正极材料制备用洗涤装置。
[0005]为了实现以上目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种锂离子电池正极材料制备用洗涤装置，包括机体，所述机体内设置有洗涤室，洗涤室左、右侧分别贯通连接有阴极室和阳极室，所述洗涤室、阴极室和阳极室均为PP材料制作的箱体，洗涤室与阴极室之间设置有阳离子选择性透过膜，洗涤室与阳极室之间设置有阴离子选择性透过膜；
[0007]阴极室内设置有负电极，阳极室内设置有正电极，机体上方设置有直流电源，所述正电机和负电极分别连接所述直流电源的正、负极；
[0008]所述洗涤室顶部设置有进料口、进水口和洗涤剂口，其底部设置有出料口，所述机体上方设置有离心机，所述出料口通过循环泵和循环管道返料到所述离心机，所述循环管道上设置有出料管，出料管上设置有出料阀，循环管道上设置有返料阀，所述离心机的排料口连接所述进料口；
[0009]所述阴极室和阳极室的顶部分别设置有进液口一和进液口二，所述离心机的排液口与进液口一和进液口二连接，所述阴极室和阳极室的底部分别设置有排液口一和排液口二，排液口一和排液口二上分别设置有排液阀一和排液阀二；
[0010]所述洗涤室内部设置有加热器，洗涤室底部设置有超声波发生器，所述机体底部
设置有电气箱，机体顶部设置有控制面板，所述控制面板、超声波发生器和离心机均与所述电气箱电连接。
[0011]进一步地，所述机体为不锈钢框架结构，机体下方设置有福马脚轮。
[0012]进一步地，所述进水口用于补给去离子水，洗涤剂口用于添加乙醇。
[0013]进一步地，所述阳离子选择性透过膜为磺化聚醚醚酮膜，磺化聚醚醚酮膜优选磺化度60～70％。
[0014]进一步地，所述阴离子选择性透过膜为聚醚砜渗透膜，其渗透膜基膜种类选自PVA或PA，聚醚砜的数据分子量为200000～500000。
[0015]进一步地，所述加热器为蒸汽盘管，蒸汽盘管的进气端设置有蒸汽阀，洗涤工艺上需要对洗涤装置内液体进行加热。
[0016]本专利技术还包括能够使其正常使用的其它组件，均为本领域的常规手段，另外，本专利技术中未加限定的装置或组件，均采用本领域的现有技术。
[0017]本专利技术的有益效果如下：
[0018]本专利技术提供的一种锂离子电池正极材料制备用洗涤装置，能够对锂离子电池正极材料前驱体进行充分洗涤，对于制得的正极材料表面残留锂及硫酸钠等洗涤更彻底，保证高镍正极材料的pH标准，保证制得的锂离子电池具有良好的蓄电能力和安全性能，提高锂离子电池产品质量，同时该洗涤装置还能够有效降低洗涤过程的耗用水量，进而降低废水处理成本，节约生产成本。
附图说明
[0019]图1为实施例中锂离子电池正极材料制备用洗涤装置的结构示意图。
[0020]图2为实施例洗涤制备得到的高镍正极材料的SEM图谱。
具体实施方式
[0021]下面将结合具体的实施例，对本专利技术的技术方案进行清晰完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的部分实施例，而不是全部的实施例。
[0022]实施例
[0023]如图1
‑
2所示，一种锂离子电池正极材料制备用洗涤装置，包括机体1，所述机体内设置有洗涤室2，洗涤室左、右侧分别贯通连接有阴极室3和阳极室4，所述洗涤室、阴极室和阳极室均为PP材料制作的箱体，洗涤室与阴极室之间设置有阳离子选择性透过膜5，洗涤室与阳极室之间设置有阴离子选择性透过膜6；
[0024]所述阴极室内设置有负电极7，阳极室内设置有正电极8，机体上方设置有直流电源9，所述正电机和负电极分别连接所述直流电源的正、负极；
[0025]所述洗涤室顶部设置有进料口18、进水口19和洗涤剂口20，其底部设置有出料口32，所述机体上方设置有离心机10，所述出料口通过循环泵11和循环管道12返料到所述离心机，所述循环管道上设置有出料管13，出料管上设置有出料阀14，循环管道上设置有返料阀15，所述离心机的排料口连接所述进料口，排料口和进料口间设有排料阀21；
[0026]所述阴极室和阳极室的顶部分别设置有进液口一16和进液口二17，所述离心机的排液口22与进液口一和进液口二连接，所述阴极室和阳极室的底部分别设置有排液口一23
和排液口二24，排液口一和排液口二上分别设置有排液阀一25和排液阀二26；
[0027]所述洗涤室内部设置有加热器27，洗涤室底部设置有超声波发生器28，所述机体底部设置有电气箱29，机体顶部设置有控制面板30，所述控制面板、超声波发生器和离心机均与所述电气箱电连接。
[0028]所述超声波发生器对洗涤室内的正极材料进行超声强化水洗，通过改变固含量、搅拌时间、超声频率等因素获得洗涤优化效果，并且节约用水，经分析得出超声强化水洗前后正极材料的pH值、粒度及表面形貌都有明显变化，进而得出超声强化水洗的洗涤效果更彻底、更充分的结论。
[0029]所述机体为不锈钢框架结构，其外层还罩设有不锈钢壳体，PP材质的洗涤装置均架设在其内，机体下方设置有福马脚轮31，方便机体整体移动，以及到位后的安装定位。
[0030]所述进水口用于补给去离子水，洗涤剂口用于添加乙醇，含有杂质离子的正极材料前驱体经去离子水进行水洗，得到的混合洗涤剂在混合料室中在超声波作用下充分搅拌混合，然后在阴、阳极室的两侧分别通电压；
[0031]所述通电压的电压范围为2500～4500V，通电压后电流范围0.02～0.08A；杂质中的阳离子和阴离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极材料制备用洗涤装置，其特征在于：包括机体，所述机体内设置有洗涤室，洗涤室左、右侧分别贯通连接有阴极室和阳极室，所述洗涤室、阴极室和阳极室均为PP材料制作的箱体，洗涤室与阴极室之间设置有阳离子选择性透过膜，洗涤室与阳极室之间设置有阴离子选择性透过膜，阴极室内设置有负电极，阳极室内设置有正电极，机体上方设置有直流电源，所述正电机和负电极分别连接所述直流电源的正、负极，所述洗涤室顶部设置有进料口、进水口和洗涤剂口，其底部设置有出料口，所述机体上方设置有离心机，所述出料口通过循环泵和循环管道返料到所述离心机，所述循环管道上设置有出料管，出料管上设置有出料阀，循环管道上设置有返料阀，所述离心机的排料口连接所述进料口，所述阴极室和阳极室的顶部分别设置有进液口一和进液口二，所述离心机的排液口与进液口一和进液口二连接，所述阴极室和阳极室的底部分别设置有排液口一和排液口二，排液口一和排液口二上分...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘学贤，李厚阳，杨爱芹，刘琦，裴磊，任忠良，张宝宝，
申请(专利权)人：焦作市维纳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：