一种固态硅锂电池正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电池材料制备领域，更具体的说是一种固态硅锂电池正极材料及其制备方法，该方法包括以下步骤：S1、将锂盐和钴化合物放入到搅拌装置中；S2、利用搅拌装置将锂盐和钴化合物流动式的打碎搅拌在一起形成混合原料；S3、将混合原料暂时存入到搅拌装置内；S4、将模具放置到搅拌装置的下方，之后打开搅拌装置的下端，使混合原料落入到模具中，之后闭合搅拌装置的下端；S5、将装有混合原料的模具进行夯实；S6、再将装有混合原料的模具放入到加热炉中进行烧结反应，以此来得到钴酸锂正极材料。该方法的有益效果为能够均匀的将锂盐和钴化合物粉末混合在一起。合物粉末混合在一起。合物粉末混合在一起。

【技术实现步骤摘要】
一种固态硅锂电池正极材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电池材料制备领域，更具体的说是一种固态硅锂电池正极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液等构成，正极材料在锂电池的总成本中占据40%以上的比例，并且正极材料的性能直接影响了锂电池的各项性能指标，所以锂电正极材料在锂电池中占据核心地位。
[0003]现有的锂电池正极材料在制备时，需要将锂盐和钴化合物的粉末进行混合，之后将混合好的粉末进行烧结来得到锂电池正极材料，但是在对锂盐和钴化合物进行混合时，经常会引起锂盐和钴化合物的粉末混合不均匀，使烧结出来的锂电池正极材料中锂盐与钴化合物的含量比例无法保证，这样所制得正极材料电容量有限，制备材料的性能稳定性不好，批次与批次之间质量一致性差。

技术实现思路

[0004]为克服现有技术的不足，本专利技术提供一种固态硅锂电池正极材料及其制备方法，能够均匀的将锂盐和钴化合物粉末混合在一起。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种固态硅锂电池正极材料制备方法，该方法包括以下步骤：S1、将锂盐和钴化合物放入到搅拌装置中；S2、利用搅拌装置将锂盐和钴化合物流动式的打碎搅拌在一起形成混合原料；S3、将混合原料暂时存入到搅拌装置内；S4、将模具放置到搅拌装置的下方，之后打开搅拌装置的下端，使混合原料落入到模具中，之后闭合搅拌装置的下端；S5、将装有混合原料的模具进行夯实；S6、再将装有混合原料的模具放入到加热炉中进行烧结反应，以此来得到钴酸锂正极材料。
[0006]所述的一种固态硅锂电池正极材料制备方法制备出的固态硅锂电池正极材料，该固态硅锂电池正极材料包括以下重量组分的原料：碳酸锂（Li2CO3）100
‑
150份和四氧化三钴（Co3O4）20
‑
30份。
附图说明
[0007]下面结合附图和具体实施方法对本专利技术做进一步详细的说明。
[0008]图1为本专利技术中一种固态硅锂电池正极材料制备方法流程示意图；图2为本专利技术中搅拌装置的结构示意图；图3为本专利技术中搅拌装置的剖面视图；
图4为本专利技术中搅拌桶的剖面视图；图5为本专利技术中盛装桶的剖面视图；图6为本专利技术中堵块和搅动棒的结构示意图；图7为本专利技术中挤压块的结构示意图；图8为本专利技术中进料桶的剖面视图；图9为本专利技术中搅拌轴B和搅拌片的结构示意图；图10为本专利技术中挡板的局部放大图；图11为本专利技术中搅拌轴A和搅拌伞的结构示意图。
[0009]图中：底架1；盛装桶11；搅拌桶12；搅拌轴A13；搅拌伞131；搅拌块132；进料桶14；堵块2；挤压块21；搅动棒22；搅拌轴B3；搅拌片31；电机32；皮带A321；皮带B322；挡板4；旋杆41；敲击板5；掀起棒51。
实施方式
[0010]参考图1，一种固态硅锂电池正极材料制备方法，该方法包括以下步骤：S1、将锂盐和钴化合物放入到搅拌装置中；S2、利用搅拌装置将锂盐和钴化合物流动式的打碎搅拌在一起形成混合原料；S3、将混合原料暂时存入到搅拌装置内；S4、将模具放置到搅拌装置的下方，之后打开搅拌装置的下端，使混合原料落入到模具中，之后闭合搅拌装置的下端；S5、将装有混合原料的模具进行夯实；S6、再将装有混合原料的模具放入到加热炉中进行烧结反应，以此来得到钴酸锂正极材料。
[0011]通过搅拌装置将锂盐和钴化合物进行流动式搅拌混合，这样只需要持续对一小份的锂盐和钴化合物进行混合，之后将混合在一起的每一小份锂盐和钴化合物进行收集，这样就避免了因一次性全部进行混合时，而引起有些位于边缘的锂盐和钴化合物无法进行混合，以此来得到能够均匀的将锂盐和钴化合物粉末混合在一起的效果。
[0012]所述步骤S2中锂盐为碳酸锂（Li2CO3）。
[0013]所述步骤S2中钴化合物为四氧化三钴（Co3O4）。
[0014]所述步骤S6中加热炉的加热温度为900℃。
[0015]参考图1至图4，根据图中所示可以得到能够均匀的将锂盐和钴化合物粉末混合在一起的过程：本专利技术所述搅拌装置包括底架1，所述底架1下部固定连接有盛装桶11，所述盛装桶11上端固定连接有搅拌桶12，所述搅拌桶12内转动连接有搅拌轴A13，所述搅拌轴A13中部固定连接有搅拌伞131，所述搅拌伞131上固定连接有多个搅拌块132，所述底架1上部固定连接有两个进料桶14，两个所述进料桶14的下端均固定连接在搅拌桶12内，将底架1通过膨胀螺栓安装在地面上，之后向左侧的进料桶14内添加锂盐，再向右侧的进料桶14内添加钴化合物，由于两个进料桶14的内部下端均为向中心倾斜的内壁，这样锂盐和钴化合物就
会沿着各自的进料桶14内部向下端流动，这样锂盐和钴化合物就会从各自进料桶14下端缓慢流出，进入到搅拌桶12内，之后使搅拌轴A13进行逆时针转动，这样搅拌轴A13就会带动搅拌伞131进行逆时针转动，转动的搅拌伞131就会带动其上端的多个搅拌块132一起进行逆时针转动，进入到搅拌桶12内的锂盐和钴化合物会受到自身的重力继续向下坠落，由于搅拌伞131上端为向外侧倾斜的伞形，这样向下坠落的锂盐和钴化合物就会接触到转动的多个搅拌块132，转动的多个搅拌块132会将接触到的锂盐和钴化合物打散，使锂盐和钴化合物在搅拌桶12内四散，四散开来的锂盐和钴化合物会在空中相互交错，这样就将锂盐和钴化合物混合在了一起，向四周扩散开来的锂盐和钴化合物会受到重力原因继续向下坠落，由于搅拌伞131的下端与搅拌桶12内壁之间存在间隙，这样下落的锂盐和钴化合物就会穿过间隙进入到盛装桶11内，这样多个搅拌块132就可以随着锂盐和钴化合物的流下将其进行搅拌混合，由于同一时间锂盐和钴化合物流出量的比例不会改变，这样通过搅拌伞131的转动就将每个时刻流出的锂盐和钴化合物进行混合，这样每个时刻就对一小部分的锂盐和钴化合物进行混合形成混合原料，避免了因将锂盐和钴化合物全部放在一起在混合，一些边缘的锂盐和钴化合物无法被混合到而引起的混合不均匀现象，以此来得到能够均匀的将锂盐和钴化合物粉末混合在一起的效果。
[0016]参考图1至图7，根据图中所示可以得到将混合原料移出搅拌装置的过程：本专利技术所述盛装桶11下端滑动连接有堵块2，所述堵块2上端为倒锥型，所述堵块2与盛装桶11之间固定连接有两个弹簧，所述盛装桶11下端滑动连接有挤压块21，堵块2与盛装桶11之间固定连接的两个弹簧会产生弹力，这两个弹力会向上推动堵块2，使堵块2在盛装桶11的下端向上滑动，这样堵块2就将盛装桶11的下端堵住，这样下落的混合原料就会被暂时存储在盛装桶11内，之后想要将混合原料从盛装桶11内取出时，加工人员先将模具放入到盛装桶11的下端，之后向前端推动挤压块21，让挤压块21滑动进堵块2与盛装桶11之间，这样向前端滑动的挤压块21就会挤压堵块2的左右两侧，使堵块2克服两个弹簧的弹力向下端滑动，这样堵块2与盛装桶11的下端之间就会产生流出间隙，由于堵块2上端为倒锥型，这样堵块2的上端就不会盛接住混合原料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固态硅锂电池正极材料制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1、将锂盐和钴化合物放入到搅拌装置中；S2、利用搅拌装置将锂盐和钴化合物流动式的打碎搅拌在一起形成混合原料；S3、将混合原料暂时存入到搅拌装置内；S4、将模具放置到搅拌装置的下方，之后打开搅拌装置的下端，使混合原料落入到模具中，之后闭合搅拌装置的下端；S5、将装有混合原料的模具进行夯实；S6、再将装有混合原料的模具放入到加热炉中进行烧结反应，以此来得到钴酸锂正极材料。2.根据权利要求1所述的一种固态硅锂电池正极材料制备方法，其特征在于：所述步骤S2中锂盐为碳酸锂（Li2CO3）。3.根据权利要求1所述的一种固态硅锂电池正极材料制备方法，其特征在于：所述步骤S2中钴化合物为四氧化三钴（Co3O4）。4.根据权利要求1所述的一种固态硅锂电池正极材料制备方法，其特征在于：所述步骤S6中加热炉的加热温度为900
‑
1000℃。5.根据权利要求1所述的一种固态硅锂电池正极材料制备方法，其特征在于：所述搅拌装置包括底架（1），所述底架（1）下部固定连接有盛装桶（11），所述盛装桶（11）上端固定连接有搅拌桶（12），所述搅拌桶（12）内转动连接有搅拌轴A（13），所述搅拌轴A（13）中部固定连接有搅拌伞（131），所述搅拌伞（131）上固定连接有多个搅拌块（132），所述底架（1）上部固定连接有两个进料桶（14），两个所述进料桶（14）的下端均固定连接在搅拌桶（12）内。6.根据权利要求5所述的一种固态硅锂电池正极材料制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋瑶慧，李巧智，冯秀花，
申请(专利权)人：宋瑶慧，
类型：发明
国别省市：