一种废旧锂电池正极材料补充缺失元素混合方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种废旧锂电池正极材料补充缺失元素混合方法及装置，包括：补充原料与溶剂搅拌混合，得到混合液；将混合液通过输送机构转移至喷雾机构；喷雾机构将混合液喷雾至缺失元素的废旧锂电池正极材料中，通过混合机构使缺失元素的废旧锂电池正极材料与补充原料混合均匀。本发明专利技术有益效果：可以使缺失元素的废旧锂电池正极材料与补充原料混合均匀。的废旧锂电池正极材料与补充原料混合均匀。的废旧锂电池正极材料与补充原料混合均匀。

【技术实现步骤摘要】
一种废旧锂电池正极材料补充缺失元素混合方法及装置


[0001]本专利技术属于废旧锂电池回收再生方向领域，尤其是涉及一种废旧锂电池正极材料补充缺失元素混合方法及装置。

技术介绍

[0002]废旧锂离子电池拆解分类后，结构程度变化不大或发生可逆变化的正极材料可以进行直接修复处理，废旧锂离子电池正极材料添加锂盐或其他化合物后，在高温焙烧环境中，使锂离子通过颗粒接触，进入失效正极材料晶格位点，从而使目前废旧锂离子电池正极材料电化学性能得到恢复。值得注意的是，在高温修复前，正极材料与锂盐必须混合均匀，反应物粒径大小合适，才有利于在焙烧过程中锂离子的扩散，进而获得修复效果较好的正极活性材料。
[0003]目前补锂主要通过固相补锂、液相补锂两种工艺对废旧材料进行补锂修复，前者通过固固混合的方式使废旧离子电池材料与锂源混合，后者将废旧锂离子正极材料分散与LiOH水溶液中。固相补锂，是固固干混的过程，存在混合不均匀，补充锂源与废旧锂离子电池材料接触不充分等问题；液相补锂后的物料，需要经过低温烘干，之后进入高温焙烧环境，同时在溶剂烘干过程中易出现锂盐浓度分布不均，结块等问题，增加烧结材料后续处理过程。因此需要寻找新的方式和方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种废旧锂电池正极材料补充缺失元素混合方法及装置，以解决上述存在的技术缺点，通过“乳液雾化
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固体流态化”过程，实现废旧锂电池正极材料与缺失元素的混合。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种废旧锂电池正极材料补充缺失元素混合方法，包括以下步骤：
[0007]S1、将待修复的废旧锂电池磷酸铁锂正极材料与溶剂搅拌混合，得到混合液；
[0008]S2、将S1混合得到的混合液通过输送机构转移至喷雾机构后，同时启动步骤S3、步骤S4；
[0009]S3、喷雾机构将混合液喷雾至缺失元素的废旧电池正极材料中；
[0010]S4、通过混合机构使缺失元素的废旧锂电池正极材料与补充原料混合均匀。
[0011]进一步的，在步骤S1中所述的补充原料是NiSO4、CoSO4、MnSO4、LiNO3、Li2CO3、LiOH、LiOOCH3中的一种或两种及两种以上的组分；
[0012]在步骤S1中所述的溶剂是水、酒精中的一种或两种及两种以上的组分。
[0013]进一步的，在步骤S1中的废旧锂电池正极材料包括磷酸铁锂、三元、钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂中的一种或两种及两种以上。
[0014]进一步的，在步骤S3中所述缺失元素的废旧锂电池正极材料是磷酸铁锂存在锂、铁中的一种或两种元素缺失；三元存在锂、镍、钴、锰中的一种或两种以上元素缺失；锰酸锂
存在锂、锰中的一种或两种元素缺失；镍酸锂存在锂、镍中的一种或两种元素缺失。
[0015]进一步的，在步骤S4中所述混合后材料特点含水量小于20％。
[0016]进一步的，一种废旧锂电池正极材料补充缺失元素混合装置，包括依次连接的搅拌机构、输送机构、喷雾机构、混合机构；所述搅拌机构包括储存溶液容器与搅拌浆，用于将待修复的废旧锂电池磷酸铁锂正极材料与溶剂搅拌混合，得到混合液；所述输送机构设置于搅拌机构上方，用于将混合液输送置喷雾机构；所述喷雾机构设置于输送机构的后端，用于将混合液雾化；所述混合机构设置于喷雾机构下方，用于将雾化液与缺失元素的待修复锂电池正极材料混合均匀。
[0017]进一步的，所述搅拌机构包括储存容器与搅拌桨，所述储存容器内安装有搅拌桨，所述储存容器用于补充剂与分散介质的存储；所述搅拌桨用于搅拌溶解补充剂与分散介质。
[0018]进一步的，所述搅拌机构包括至少一个搅拌桨、1个加料口。
[0019]进一步的，所述输送机构为耐腐蚀不引入金属杂质，包括前端输送管道、输送泵、后端输送管道，所述前端输送管道一端与搅拌机构相连通，所述前端输送管道另一端通过输送泵于后端输送管道一端相连通，后端输送管道另一端连通至喷雾机构。
[0020]进一步的，所述喷雾机构所喷颗粒大小在1
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5μm范围。
[0021]进一步的，所述混合机构搅拌频率在5
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50Hz可调。
[0022]相对于现有技术，本专利技术所述的一种废旧锂电池正极材料补充缺失元素混合方法及装置具有以下优势：
[0023]本专利技术所述的一种废旧锂电池正极材料补充缺失元素混合方法及装置，可以使缺失元素的废旧锂电池正极材料与补充原料混合均匀；与液相混合相比，本方法混合后的物料不需要烘干，可以减少能耗，降低成本；与固相混合相比，本方法混合后的物料更均匀；本装置通过“乳液雾化
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固体流态化”的方式，兼容不同溶剂和补充原料。
附图说明
[0024]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0025]图1为本专利技术实施例所述的混合装置示意图；
[0026]图2为本专利技术实施例所述的实施例1中充放电曲线示意图；
[0027]图3为本专利技术实施例所述的实施例2中充放电曲线示意图；
[0028]图4为本专利技术实施例所述的对比例1中充放电曲线示意图；
[0029]图5为本专利技术实施例所述的对比例2中充放电曲线示意图；
[0030]图6为本专利技术实施例所述的对比例3中充放电曲线示意图。
[0031]附图标记说明：
[0032]1、搅拌机构；2、输送机构；3、喷雾机构；4、混合机构。
具体实施方式
[0033]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0034]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0035]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0036]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废旧锂电池正极材料补充缺失元素混合方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、将待修复的废旧锂电池磷酸铁锂正极材料与溶剂搅拌混合，得到混合液；S2、将S1混合得到的混合液通过输送机构(2)转移至喷雾机构(3)后，同时启动步骤S3、步骤S4；S3、喷雾机构(3)将混合液喷雾至缺失元素的废旧电池正极材料中；S4、通过混合机构(4)使缺失元素的废旧锂电池正极材料与补充原料混合均匀。2.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池正极材料补充缺失元素混合方法，其特征在于：在步骤S1中所述的补充原料是NiSO4、CoSO4、MnSO4、LiNO3、Li2CO3、LiOH、LiOOCH3中的一种或两种及两种以上的组分；在步骤S1中所述的溶剂是水、酒精中的一种或两种及两种以上的组分。3.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池正极材料补充缺失元素混合方法，其特征在于：在步骤S1中的废旧锂电池正极材料包括磷酸铁锂、三元、钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂中的一种或两种及两种以上。4.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池正极材料补充缺失元素混合方法，其特征在于：在步骤S3中所述缺失元素的废旧锂电池正极材料是磷酸铁锂存在锂、铁中的一种或两种元素缺失；三元存在锂、镍、钴、锰中的一种或两种以上元素缺失；锰酸锂存在锂、锰中的一种或两种元素缺失；镍酸锂存在锂、镍中的一种或两种元素缺失。5.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池正极材料补充缺失元素混合方法，其特征在于：在步骤S4中所述混合后材料特点含水量小于20％。6.一种废旧锂电池正极材料补充缺失元素混合装置，应用权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：乔青，宋洁，周士方，秦笃峰，赵小勇，王利华，李荐，
申请(专利权)人：天津赛德美新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：