一种锂离子电池用正极材料气相掺杂的反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种锂离子电池用正极材料气相掺杂的反应装置，包括中空的反应釜体，所述反应釜体上设有密封盖，所述密封盖上具有可供升降料槽通过的通道，且所述升降料槽的顶部盖板能够与所述通道密封盖合，密封盖合时升降料槽不与反应釜体的内壁接触；所述反应釜体的里层设置聚四氟乙烯内衬，外层为加热层；所述升降料槽还包括多孔陶瓷体，连接于盖板下方，所述多孔陶瓷体内还设有抽拉式料仓，抽拉式料仓通过开设于多孔陶瓷体侧壁上的开口进行横向抽拉。本实用新型专利技术能够高效地对正极材料进行气相掺杂。进行气相掺杂。进行气相掺杂。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池用正极材料气相掺杂的反应装置


[0001]本技术涉及电池材料制备设备
，尤其涉及一种可对锂离子电池正极材料进行气相掺杂的反应装置。

技术介绍

[0002]目前动力锂电池的正极材料主要是磷酸铁锂、三元及少量的锰酸锂，这几种材料的电子电导率都远远低于钴酸锂。为提高正极材料的电子电导性，往往选择不同的掺杂手段对各种正极材料进行元素掺杂。现有技术中采用液相和固相掺杂的手段较为普遍，气相掺杂虽然也是掺杂手段的一种，但在由于掺杂效果可控性差等原因鲜少应用，也未见适用于正极材料气相掺杂的专用设备。常规的气相掺杂包括采用氮气或氧气等气体向材料中引入氮元素或氧元素，但反应气体的掺杂效率并不理想。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本技术提供了一种锂离子电池用正极材料气相掺杂的反应装置，能够高效地对正极材料进行气相掺杂。
[0004]本技术的锂离子电池用正极材料气相掺杂的反应装置，包括中空的反应釜体，所述反应釜体上设有密封盖，所述密封盖上具有可供升降料槽通过的通道，且所述升降料槽的顶部盖板能够与所述通道密封盖合，密封盖合时升降料槽不与反应釜体的内壁接触；所述反应釜体的里层设置聚四氟乙烯内衬，外层为加热层；所述升降料槽还包括多孔陶瓷体，连接于盖板下方，所述多孔陶瓷体内还设有抽拉式料仓，抽拉式料仓通过开设于多孔陶瓷体侧壁上的开口进行横向抽拉。
[0005]其中，所述密封盖上设有深入反应釜体内的测温装置；测温装置与外部控温系统信号连接，并通过控温系统控制加热层的加热。
[0006]其中，所述加热层内设置若干加热棒，并通过电线与控温系统连接。
[0007]其中，所述密封盖上还设有加料管和/或进出气管；加料管用于与原料罐连接，向反应釜体加入可挥发液体；进出气管用于与真空泵连接，实现对装置内的抽真空。
[0008]其中，所述反应釜体底部还设有卸料口。
[0009]其中，所述升降料槽的盖板上设有起吊孔，用于连接起吊装置实现升降料槽的升降。
[0010]其中，所述升降料槽的多孔陶瓷体采用多孔氧化锆或多孔氧化铝，孔隙率在50％以上；多孔陶瓷体的外层设置有不锈钢架支撑层。
[0011]其中，所述抽拉式料仓相对交替布置于升降料槽内，且抽拉式料仓外部的抽拉端设有能够将多孔陶瓷体侧壁上供该抽拉式料仓抽拉的开口闭合的端板。
[0012]本技术产生的有益效果是：本专利技术的反应装置结构简单，反应结束后材料直接分离，操作简便，可控性高，可以高效的对正极材料进行气相掺杂反应，并提高反应的均匀性。
附图说明
[0013]下面通过附图和实施例，对本技术实施例的技术方案做进一步详细描述。
[0014]图1为本技术的整体结构示意图。
[0015]图2为本技术的俯视方向示意图。
[0016]图3为本技术升降料槽的结构示意图。
[0017]图4为本技术气相掺杂反应时的结构示意图。
[0018]图中：
[0019]1‑
控温系统；2
‑
测温装置；3
‑
密封盖；4
‑
反应釜体；5
‑
聚四氟乙烯内衬；6
‑
可挥发液体；7
‑
卸料口；8
‑
盖板；9
‑
升降料槽；10
‑
加料管和/或进出气管；11
‑
加热层；12
‑
升降电机；13
‑
起吊孔；14
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滑轮；15
‑
抽拉式料仓；16
‑
多孔陶瓷体；17
‑
端板。
具体实施方式
[0020]下面通过附图和具体的实施例，对本技术进行进一步的说明，但应当理解为这些实施例仅仅是用于更详细说明之用，而不应理解为用以任何形式限制本技术，即并不意于限制本技术的保护范围。
[0021]本技术的锂离子电池用正极材料气相掺杂的反应装置，如图1
‑
3所示，包括中空的反应釜体4，所述反应釜体4上设有密封盖3，所述密封盖3上具有可供升降料槽9通过的通道，且所述升降料槽9的顶部盖板8能够与所述通道密封盖合，密封盖合时升降料槽9不与反应釜体4的内壁接触；所述反应釜体4的里层设置聚四氟乙烯内衬5，外层为加热层11；所述升降料槽9还包括多孔陶瓷体16，连接于盖板8下方，所述多孔陶瓷体16内还设有抽拉式料仓15，抽拉式料仓15通过开设于多孔陶瓷体16侧壁上的开口进行横向抽拉。
[0022]通过上述装置，在需要对正极材料进行气相掺杂时，可以将正极材料放置于抽拉式料仓15内并推入升降料槽9内，将升降料槽9降下置于反应釜体4内，通过顶部盖板8与密封盖3密封盖合(图4)。反应釜体4内可以在升降料槽9下方通入带有可交换掺杂元素的可挥发液体6，通过加热层11的加热可以促使并控制可挥发液体6挥发形成气相，聚四氟乙烯内衬5一方面具有良好的耐蚀性，防止材料污染，一方面具有良好的保温控温作用。挥发的气相通过多孔陶瓷体16的多孔通道均匀扩散至槽内与正极材料进行掺杂反应，反应温和且均匀可控。可挥发液体6可以为有机胺等易挥发液体，可用于氮元素的掺杂。
[0023]所述密封盖3上设有深入反应釜体4内的测温装置2，如热电偶、红外温度传感器等，用于检测内部反应环境的温度；测温装置2与外部控温系统1信号连接，并通过控温系统1控制加热层11的加热，为实现控制，控温系统1也与加热层11信号连接。
[0024]所述加热层11可以为电加热或者介质加热等各类常规加热方式。以电加热为例，加热层11内可以设置若干加热棒，并通过电线与控温系统1连接。
[0025]所述密封盖3上还设有加料管和/或进出气管10(图1、4)，二者可以分别独立设置也可以通过合并设置为一条共用管道，管道共用时可以通过转换阀门等与外部不同的装置进行外部连接。加料管可以用于与原料罐连接，向反应釜体4加入可挥发液体6。进出气管可以用于与真空泵连接，实现对装置内的预先的抽真空，避免空气等杂质对掺杂产生影响。
[0026]所述反应釜体4底部还设有卸料口7(图1、4)，能够用于反应完成后可挥发液体6的卸料。
[0027]所述升降料槽9的盖板8上设有起吊孔13，可用于连接起吊装置实现升降料槽9的升降。如图1、4，一种示例性的起吊装置包括升降电机12和固定于升降料槽9上方的滑轮14，升降电机12引出的吊绳绕过滑轮14连接于起吊孔13上，可通过升降电机12收放吊绳带动升降料槽9实现升降控制。
[0028]所述升降料槽9的多孔陶瓷体16可以根据需要选择适宜的陶瓷材料作为本体，例如多孔氧化锆或多孔氧化铝等，孔隙率优选在50％以上。为了进一步提高多孔陶瓷体16的强度，可以在多孔陶瓷体16的外层设置不锈钢架支撑层，为多孔陶瓷体16起支撑作用。
[0029]如图3，所述抽拉式料仓15相对交替本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池用正极材料气相掺杂的反应装置，包括中空的反应釜体(4)，其特征在于，所述反应釜体(4)上设有密封盖(3)，所述密封盖(3)上具有可供升降料槽(9)通过的通道，且所述升降料槽(9)的顶部盖板(8)能够与所述通道密封盖合，密封盖合时升降料槽(9)不与反应釜体(4)的内壁接触；所述反应釜体(4)的里层设置聚四氟乙烯内衬(5)，外层为加热层(11)；所述升降料槽(9)还包括多孔陶瓷体(16)，连接于盖板(8)下方，所述多孔陶瓷体(16)内还设有抽拉式料仓(15)，抽拉式料仓(15)通过开设于多孔陶瓷体(16)侧壁上的开口进行横向抽拉。2.根据权利要求1所述的锂离子电池用正极材料气相掺杂的反应装置，其特征在于，所述密封盖(3)上设有深入反应釜体(4)内的测温装置(2)；测温装置(2)与外部控温系统(1)信号连接，并通过控温系统(1)控制加热层(11)的加热。3.根据权利要求1所述的锂离子电池用正极材料气相掺杂的反应装置，其特征在于，所述加热层(11)内设置若干加热棒，并通过电线与控温系统(1)连接。4.根据权利要求1所述的锂离子电池用正...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕焱，任瑜，刘园园，许国干，
申请(专利权)人：天目湖先进储能技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：