磷酸铁锂正极材料的合成设备和方法技术

本发明专利技术公开了磷酸铁锂正极材料的合成设备和方法，涉及磷酸铁锂正极材料生产技术领域。磷酸铁锂正极材料的合成设备和方法，包括上料机构，上料机构顶部安装有注料机构，上料机构背面固定连接有超细化机构，超细化机构包括隔音罩筒，隔音罩筒的内部中心安装有破碎核心机构，破碎核心机构顶部固定连接有排气管，破碎核心机构底部固定连接有回料管。本发明专利技术通过设置的超细化机构，在使用时通过分气机构接入高压气体，随手通过锥形的注气接料机构进行接气和上料，并利用其锥形的结构对气体速度进行第一步提升，从而能够获得超细化水平更高的物料，提高后续生产过程中得到的磷酸铁锂正极材料的各方面属性。材料的各方面属性。材料的各方面属性。

【技术实现步骤摘要】
磷酸铁锂正极材料的合成设备和方法


[0001]本专利技术涉及磷酸铁锂正极材料生产
，具体为磷酸铁锂正极材料的合成设备和方法。

技术介绍

[0002]高温固相反应法是制备磷酸铁锂是目前发展最为成熟也是使用最广泛的方法。将铁源、锂源、磷源按化学计量比均匀混合干燥后，在惰性气氛下，首先在较低温度(300
‑
350℃)下烧结5
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10h，使原材料初步分解，然后再在高温(600
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800℃)下烧结10
‑
20h得到橄榄石型磷酸铁锂，在磷酸铁锂正极材料的加工过程中，需要进行原料的破碎，生产处磷酸铁锂粉末。
[0003]在传统的工艺步骤中，整个磷酸铁锂的生产设备由多部分组成，材料需要在烧结后破碎，一般情况下使用辊压机进行破碎，或者使用金属粉末超细化设备进行加工，在辊压研磨的时候由于普通的研磨辊表面在微观状态下呈现凹凸不平的状态，并且在对粒径较大的颗粒进行研磨时由于较大物料的阻挡作用使得研磨辊对周围的物料无法进行充分的研磨，烧结的材料破碎后的颗粒质量直接决定了后期生产出的磷酸铁锂正极材料的功能属性的强弱，传统辊压超细研磨其对颗粒研磨的上限取决于研磨辊的加工精度，要进一步提高物料的超细化水平，可以从两方面进行提升，一是对研磨辊的加工精度进行提升，提高其表面光滑度，但是由于研磨辊在研磨时表面会沾染上物料粉末，由此可以看出只提高研磨辊表面光滑度，不能明显的改善物料的超细化水平，属于工艺瓶颈，二是更改超细化工艺，本专利技术重新设计超细化设备和其整体制造工艺进行生产方式的改进。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供磷酸铁锂正极材料的合成设备和方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：磷酸铁锂正极材料的合成设备，包括上料机构，所述上料机构顶部安装有注料机构，所述上料机构背面固定连接有超细化机构，所述超细化机构包括隔音罩筒，所述隔音罩筒的内部中心安装有破碎核心机构，破碎核心机构顶部固定连接有排气管，破碎核心机构底部固定连接有回料管，隔音罩筒靠近上料机构的一端固定连接连接有背板，背板固定连接有多个固定架，隔音罩筒远离上料机构的一端固定连接有端板，所述破碎核心机构包括核心球，核心球顶部和底部分别固定连接有出气管和出料管，所述出气管顶端贯穿隔音罩筒内壁后与排气管相连接，出料管底端贯穿隔音罩筒内壁后与回料管相连接，所述核心球外壁位于出料管和出气管两侧的位置承圆周状等距安装有多个物料加速机构，所述物料加速机构嵌入在核心球外壁，所述核心球内部固定连接有外壁底部开孔的限位破碎筒，所述核心球的球心位于限位破碎筒的中轴线上，多个所述物料加速机构的出料端贯穿限位破碎筒外壁共同对准核心球的球心，多个所述物料加速机构的进料端均固定连接有注气接料机构，所述注气接料机构另一端设置有进气端和
接料端，注气接料机构的进气端共同固定连接有分气机构，注气接料机构的接料端与所述注料机构相适配。
[0006]更进一步地，所述注料机构包括多个等距排列储料罐，储料罐外壁均固定连接有支撑架，支撑架底部固定在上料机构的顶部，储料罐顶部固定连接有真空罐，真空罐顶部共同固定连接有真空吸管，储料罐外壁背面共同固定连接有压气管，储料罐外壁正面分别固定连接有吸料管，储料罐底部分别固定连接有注料管，注料管的另一端固定连接有注料锥头，注料锥头分别与注气接料机构的接料端相适配。
[0007]更进一步地，所述上料机构包括防护外壳，防护外壳正面顶部开设有上料口，所述防护外壳为L形结构，防护外壳底部内壁自正面至背面依次固定连接有集料箱，空气压缩机和真空泵，所述真空泵与所述的真空管相连接，所述空气压缩机与所述压气管相连接，所述支撑架连接在防护外壳顶部，所述吸料管吸料端贯穿防护外壳和集料箱顶部到达集料箱内部，集料箱背面与超细化机构相连接。
[0008]更进一步地，所述集料箱包括料仓，料仓正面固定连接有上料斗，上料斗顶部固定在上料口下方，上料斗内部固定连接有栅格板，料仓两侧内壁之间位于上料斗下方的位置转动连接有两个相互接触的压料辊，所述防护外壳侧面安装有压料电机驱动其中一个压料辊进行转动，所述料仓底部等距固定连接有多个隔板，多个所述吸料管的吸料端分别位于多个隔板之间。
[0009]更进一步地，所述真空吸管与真空罐的连接处，以及吸料管、注料管和压气管与储料罐的连接处均安装有电控阀。
[0010]更进一步地，所述核心球内壁顶部位于出气管下方的位置固定连接有滤板，核心球外壁位于所述限位破碎筒两端的位置分别固定连接有挤压气缸，两所述挤压气缸输出端贯穿核心球外壁固定连接有压板，压板在限位破碎筒内部滑动。
[0011]更进一步地，所述物料加速机构包括加速锥筒，加速锥筒锥形结构的尖端为出料端，另一端为进料端，加速锥筒进料端固定连接有连接有密封螺纹管，加速锥筒的出料端贯穿所述限位破碎筒外壁对准核心球的球心，所述加速锥筒外壁固定连接有嵌入块，嵌入块外壁开设有开设有嵌入槽，所述核心球外壁嵌入在嵌入槽内部，所述加速锥筒靠近出料端的外壁表面固定连接有螺锥形的冷却管，冷却管的两端分别固定连接有循环管，其中一个循环管中部安装有循环水泵，所述嵌入块底部固定连接有将冷却管包围在内的锥罩。
[0012]更进一步地，所述隔音罩筒内壁位于背板和破碎核心机构之间的位置固定连接有固定板，固定板侧面呈圆周状以贯穿方式等距安装有多个冷排，两所述循环管分别连接在冷排的进水端和出水端，所述冷排、循环管和冷却管内部填充有制冷液，所述端板的背面安装有内吹风机，端板背面固定连接有将内吹风机包围在内的网罩，所述背板和端板与冷排对应的位置均开始有散热孔。
[0013]更进一步地，所述注气接料机构包括锥形管，所述锥形管锥形结构的尖端位置固定连接有连接螺纹直管，所述连接螺纹直管与所述密封螺纹管螺纹连接，所述锥形管另一端固定连接有内螺纹管段，锥形管外壁固定连接有进料导管，进料导管另一端固定连接有接料斗，锥形管内壁位于连接螺纹直管的连接处固定连接有防堵导罩，防堵导罩外壁与所述密封螺纹管内壁相接触，锥形管内壁位于内螺纹管段的连接处固定连接有喇叭状延长喉，所述进料导管与锥形管的连接位置位于延长喉侧面，所述分气机构与内螺纹管段相连
接。
[0014]更进一步地，所述分气机构包括中心集气筒，中心集气筒背面固定连接有连接气管，中心集气筒外壁等距固定连接有分连管，分连管另一端共同固定连接有环形气管，环形气管外壁等距固定连接有注气管，注气管另一端均固定连接有螺纹接头，螺纹接头与所述内螺纹管段相适配，多个所述注气管和连接气管外壁均安装有气压阀。
[0015]更进一步地，所述上料机构侧面安装有控制柜，上料机构、注料机构和超细化机构分别与控制柜电性连接。
[0016]磷酸铁锂正极材料的合成方法，其合成步骤如下：
[0017]步骤一：磷酸铁烘干除水，将磷酸铁锂的生产原料放入烘干房中，烘房温度为200
±
20℃，烘干5
‑
12小时，随后加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.磷酸铁锂正极材料的合成设备，包括上料机构(1)，所述上料机构(1)顶部安装有注料机构(3)，其特征在于：所述上料机构(1)背面固定连接有超细化机构(2)，所述超细化机构(2)包括隔音罩筒(201)，所述隔音罩筒(201)的内部中心安装有破碎核心机构(206)，破碎核心机构(206)顶部固定连接有排气管(204)，破碎核心机构(206)底部固定连接有回料管(205)，隔音罩筒(201)靠近上料机构(1)的一端固定连接连接有背板(209)，背板(209)固定连接有多个固定架(202)，隔音罩筒(201)远离上料机构(1)的一端固定连接有端板(211)，所述破碎核心机构(206)包括核心球(220)，核心球(220)顶部和底部分别固定连接有出气管(222)和出料管(223)，所述出气管(222)顶端贯穿隔音罩筒(201)内壁后与排气管(204)相连接，出料管(223)底端贯穿隔音罩筒(201)内壁后与回料管(205)相连接，所述核心球(220)外壁位于出料管(223)和出气管(222)两侧的位置承圆周状等距安装有多个物料加速机构(224)，所述物料加速机构(224)嵌入在核心球(220)外壁，所述核心球(220)内部固定连接有外壁底部开孔的限位破碎筒(221)，所述核心球(220)的球心位于限位破碎筒(221)的中轴线上，多个所述物料加速机构(224)的出料端贯穿限位破碎筒(221)外壁共同对准核心球(220)的球心，多个所述物料加速机构(224)的进料端均固定连接有注气接料机构(225)，所述注气接料机构(225)另一端设置有进气端和接料端，注气接料机构(225)的进气端共同固定连接有分气机构(203)，注气接料机构(225)的接料端与所述注料机构(3)相适配。2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料的合成设备，其特征在于：所述注料机构(3)包括多个等距排列储料罐(301)，储料罐(301)外壁均固定连接有支撑架(308)，支撑架(308)底部固定在上料机构(1)的顶部，储料罐(301)顶部固定连接有真空罐(302)，真空罐(302)顶部共同固定连接有真空吸管(303)，储料罐(301)外壁背面共同固定连接有压气管(304)，储料罐(301)外壁正面分别固定连接有吸料管(307)，储料罐(301)底部分别固定连接有注料管(305)，注料管(305)的另一端固定连接有注料锥头(306)，注料锥头(306)分别与注气接料机构(225)的接料端相适配。3.根据权利要求2所述的磷酸铁锂正极材料的合成设备，其特征在于：所述上料机构(1)包括防护外壳(101)，防护外壳(101)正面顶部开设有上料口(105)，所述防护外壳(101)为L形结构，防护外壳(101)底部内壁自正面至背面依次固定连接有集料箱(102)、气压缩机(104)和真空泵(103)，所述真空泵(103)与所述的真空管(303)相连接，所述空气压缩机(104)与所述压气管(304)相连接，所述支撑架(308)连接在防护外壳(101)顶部，所述吸料管(307)吸料端贯穿防护外壳(101)和集料箱(102)顶部到达集料箱(102)内部，集料箱(102)背面与超细化机构(2)相连接。4.根据权利要求3所述的磷酸铁锂正极材料的合成设备，其特征在于：所述集料箱(102)包括料仓(106)，料仓(106)正面固定连接有上料斗(107)，上料斗(107)顶部固定在上料口(105)下方，上料斗(107)内部固定连接有栅格板(108)，料仓(106)两侧内壁之间位于上料斗(107)下方的位置转动连接有两个相互接触的压料辊(109)，所述防护外壳(101)侧面安装有压料电机(110)驱动其中一个压料辊(109)进行转动，所述料仓(106)底部等距固定连接有多个隔板(111)，多个所述吸料管(307)的吸料端分别位于多个隔板(111)之间。5.根据权利要求2所述的磷酸铁锂正极材料的合成设备，其特征在于：所述真空吸管(303)与真空罐(302)的连接处，以及吸料管(307)、注料管(305)和压气管(304)与储料罐
(301)的连接处均安装有电控阀。6.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料的合成设备，其特征在于：所述核心球(220)内壁顶部位于出气管(222)下方的位置固定连接有滤板(226)，核心球(220)外壁位于所述限位破碎筒(221)两端的位置分别固定连接有挤压气缸(227)，两所述挤压气缸(227)输出端贯穿核心球(220)外壁固定连接有压板(228)，压板(228)在限位破碎筒(221)内部滑动。7.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料的合成设备，其特征在于：所述物料加速机构(224)包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱振华，喻权，巢汇，
申请(专利权)人：江西升华新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：