一种用于电池负极材料预锂化的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出了一种用于电池负极材料预锂化的装置，属于生产装置技术领域。所述装置包括混料单元、烧结单元和检测单元，所述混料单元、烧结单元和检测单元形成一个密闭系统；所述混料单元内设置有加料漏斗、搅拌桨、混料器和接料器；所述烧结单元内包括炉管放置区、加热炉恒温区和轨道；所述检测单元包括取料器、残锂反应瓶、气体检测器、轨道和出料口；所述接料器通过运输装置可在混料单元、烧结单元和检测单元内自由移动。元和检测单元内自由移动。元和检测单元内自由移动。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电池负极材料预锂化的装置


[0001]本技术属于生产装置
，尤其涉及一种用于电池负极材料预锂化的装置。

技术介绍

[0002]商业化的锂离子电池以石墨为负极材料，然而，石墨类负极存在两个致命缺陷：理论比容量偏低(372mAh/g)和安全隐患(“析锂”现象)，令其无法满足时代发展的需求。因此，寻找一种新型高容量、安全性好和长循环的材料来替换石墨类负极材料成为动力锂离子电池进一步发展的关键，例如硅氧化物负极材料(SiOx)。但是，硅氧化物负极材料(SiOx)在首次脱嵌锂过程中会形成大量不可逆的锂硅酸盐，存在首次放电效率低(约70％)的缺陷。因此，如何提高氧化亚硅的首次充放电效率成为决定其进一步大规模应用的关键。
[0003]化学预锂化是提高硅氧负极材料首效的一种有效方法。通过预先将有机锂源或者无机锂源和硅氧材料混合反应，最后烧结得到预锂化的硅氧材料，可以使首次效率达90％以上。然而，由于锂源的活泼性，对反应设备的要求高，且目前的设备处理量偏小，并且存在一定的安全风险，难以放大生产，故亟需开发一种简单、高效、高安全性且处理量大的锂离子电池负极材料预锂化装置。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术提供了一种用于电池负极材料预锂化的装置，采用该装置进行负极材料预锂化处理，操作方便快捷，效率高，且更加安全。
[0005]为了达到上述目的，本技术提供了一种用于电池负极材料预锂化的装置，包括混料单元、烧结单元和检测单元，所述混料单元、烧结单元和检测单元形成一个密闭系统；所述混料单元内设置有加料漏斗、搅拌桨、混料器和接料器；所述烧结单元内包括炉管放置区、加热炉恒温区和轨道；所述检测单元包括取料器、残锂反应瓶、气体检测器、轨道和出料口；所述接料器通过运输装置可在混料单元、烧结单元和检测单元内自由移动。
[0006]优选的，所述运输装置包括两段传送带以及烧结单元和检测单元内的轨道，两段传送带分别紧邻烧结单元轨道的两端，且处于同一水平面上。
[0007]优选的，所述混料单元内设置2～3个加料漏斗，且加料漏斗上均设置有闸阀。
[0008]优选的，所述混料单元内还设置有球磨珠。
[0009]优选的，所述混料器的出口处设置有闸阀。
[0010]优选的，所述烧结单元的进料口和出料口处均设置有闸阀。
[0011]优选的，所述烧结单元的进料口处设置有进气口；出料口处设置有出气口和抽真空口。
[0012]优选的，所述烧结单元内还设置有温控调节装置。
[0013]优选的，所述检测单元内还设置有研磨器。
[0014]优选的，所述接料器为坩埚。
[0015]与现有技术相比，本技术的优点和积极效果在于：
[0016]本技术提供的用于电池负极材料预锂化的装置，包括混料单元、烧结单元和检测单元，集混料、高温烧结和残锂检测为一体的装置，全程在封闭环境中进行，气氛可控，产品性能可控，且该装置整体密封，内部自成惰性环境，对环境要求不高，锂电极片在溶液环境中不会起火爆炸，安全系数高。本技术提供的装置自动化程度高，能实现对硅氧化物负极材料的更快捷和高效的预锂。同时该装置自带残锂检测装置，可以对预锂化产品的预锂化程度进行初步检测，可以第一时间把关产品的安全性。可实现规模化、批量化生产，形成商业化模式。
附图说明
[0017]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0018]图1为本技术的电池负极材料预锂化的装置的结构示意图；
[0019]其中：1
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加料漏斗、2
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搅拌桨、3
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混料器、4
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接料器、5
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炉管放置区、6
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加热炉恒温区、7
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轨道、8
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取料器、9
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残锂反应瓶9、10
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气体检测器、11
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出料口、12
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传送带、13
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闸阀、14
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进气口、15
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出气口、16
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温控调节装置、17
‑
研磨器。
具体实施方式
[0020]下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0021]如图1所示，本技术提供了一种用于电池负极材料预锂化的装置，包括混料单元、烧结单元和检测单元，所述混料单元、烧结单元和检测单元形成一个密闭系统；所述混料单元内设置有加料漏斗1、搅拌桨2、混料器3和接料器4；所述烧结单元内包括炉管放置区5、加热炉恒温区6和轨道7；所述检测单元包括取料器8、残锂反应瓶9、气体检测器10、轨道7和出料口11；所述接料器通过输送装置可在混料单元、烧结单元和检测单元内自由移动。
[0022]工作时，物料从加料漏斗1进入混料单元的混料器3内，启动搅拌桨2进行搅拌混合，将混合均匀的物料放入接料器4内，接料器4通过输送装置转运到烧结单元的加热炉恒温区进行烧结，烧结完毕后，接料器4再通过输送装置转运到检测单元，取料器8抓取一定量的物料放入盛有水的残锂反应瓶9中，通过气体检测器10检测是否有氢气放出。若有氢气放出，说明粉体表面有残留的锂源，若检测不到氢气，说明锂源全部参与反应，粉体表面无残留。
[0023]在本技术中，优选采用耐腐蚀耐高温韧性好的材料对混料单元、烧结单元和检测单元进行密封，从而形成一个密闭系统。本专利技术对具体的密封方式没有特殊限定，采用本领域常规的方式进行密封即可。
[0024]在本技术中，进一步的，为了便于运输，所述输送装置包括两段传送带12以及烧结单元和检测单元内的轨道7，两段传送带12分别紧邻烧结单元轨道7的两端，且处于同
一水平面上。工作时，混合均匀的物料放入接料器4后，接料器4通过第一段传送带12输送到烧结单元的轨道7上，再通过轨道7输送到加热炉恒温区进行烧结，烧结完毕后再通过轨道7输送到第二段传送带12的边缘，第二段传送带12再输送到检测单元的轨道7边缘，再通过轨道7输送到取料器8下方。
[0025]在本技术中，进一步的，为了方便加料及加料后进行密封，所述混料单元内设置2～3个加料漏斗1，且加料漏斗1上均设置有闸阀13。
[0026]在本技术中，进一步的，所述混料单元内还设置有球磨珠。通过设置球磨珠，当物料均为固相时，在加料时将球磨珠从加料漏斗1放入混料器3内，在搅拌的同时可使物料再次进行研磨，从而使物料混合更加均匀。在本技术中，所述球磨珠优选为玛瑙球。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电池负极材料预锂化的装置，其特征在于，包括混料单元、烧结单元和检测单元，所述混料单元、烧结单元和检测单元形成一个密闭系统；所述混料单元内设置有加料漏斗、搅拌桨、混料器和接料器；所述烧结单元内包括炉管放置区、加热炉恒温区和轨道；所述检测单元包括取料器、残锂反应瓶、气体检测器、轨道和出料口；所述接料器通过运输装置可在混料单元、烧结单元和检测单元内自由移动。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述运输装置包括两段传送带以及烧结单元和检测单元内的轨道，两段传送带分别紧邻烧结单元轨道的两端，且处于同一水平面上。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述混料单元内设置2～3个加料...

【专利技术属性】
技术研发人员：李超，段欣，张德庆，吕涛，
申请(专利权)人：山东海科创新研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：