一种破碎磷酸盐正极材料的方法技术

本发明专利技术提供一种破碎磷酸盐正极材料的方法。所述方法包括以下步骤，步骤1，在防爆桶内部靠近底端处安装好选定规格的筛网，随后将烧结好的磷酸盐材料冷却至室温后均匀平铺在防爆桶中的筛网上，在桶内中部捆绑放置好无烟炸药，所述炸药具有较长引线，等到磷酸盐和无烟炸药均放置好后，将炸药引线引至防爆桶桶口；步骤2，将炸药引线点燃，并快速将桶口闭合；步骤3，炸药爆炸结束，桶冷却至室温后，打开桶盖，将未过筛的材料、炸药爆炸后的残留物和筛网取出，在桶内底部取出破碎后的材料。本发明专利技术的制备方法，能耗较低，投资较低。投资较低。

【技术实现步骤摘要】
一种破碎磷酸盐正极材料的方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池正极材料
，尤其涉及一种破碎磷酸盐正极材料的方法。

技术介绍

[0002]磷酸盐正极材料以其原料储量丰富、对环境友好、稳定性强、比容量大和安全性能高等优点成为下一代锂离子电池用正极材料发展的重点,典型代表为磷酸铁锂（LiFePO4）。磷酸盐正极材料在烧结后需要进行粉碎，并且需要对磷酸盐颗粒的细度进行很严格的把控，这对提高磷酸盐的加工性能有很大帮助。通常对磷酸盐材料要求颗粒度集中，粒度分布曲线应呈单峰正态分布，细粉和大颗粒尽量少。一般国内电池厂对磷酸盐正极材料颗粒度典型要求如下：D
10
：＞0.8μm；D
50
：2
‑
4μm；D
90
：＜8μm，这样的粒度需要粉碎设备来保障。目前在磷酸盐正极行业，普遍使用的粉碎设备是气流粉碎机，与机械式粉碎机相比，气流粉碎机的粉碎强度大，能量利用率高，设备结构简单，清理也方便，粉碎后的产品颗粒度微细，可达数微米甚至亚微米级别，并保持颗粒规整与表面光滑，另外气流粉碎机可以在机内实现粉碎与干燥、粉碎与混合、粉碎与化学反应等联合作业，所以在日常生产过程中，多采用气流粉碎机。
[0003]虽然气流粉碎机的优势明显，但也存在许多不足之处，例如，辅助设备多，成本高，粉碎系统堵塞时会发生倒料现象，喷出大量粉末，导致操作环境发生恶化，同时气流粉碎机的物料粉碎在一定程度上会有很大限制。因此需要对磷酸盐正极材料粉碎的工艺方法和设备进行升级或改变。目前在改善气流粉碎工艺上已经做了大量的工作。中国专利公开号CN115106175A公布了一种对撞式气流粉碎机和一种微纳米级气流粉碎系统，利用过热蒸汽为动能气源，能够实现微纳米级粉体产品生产，其具有温度高、压力大、动力足、粉碎冲击力强、粉碎效率高等优点。中国专利公开号CN114392819A公布了一种多维喷射的超音速气流粉碎装置，属于固体材料粉碎装置，在同耗能的前提下，与传统的气流粉碎机相比，这种粉碎机其产能提高了70％。
[0004]上述专利存在的技术问题是，气流粉碎机或者是改良后的气流粉碎工艺存在能耗高、投资大、控制难度也较大等缺点。所以，寻找一种能耗低，投资低的新型破碎工艺显得尤为重要。

技术实现思路

[0005]基于此，提出了一种破碎磷酸盐正极材料的方法，通过该方法制备的磷酸铁锂具有优异的超低温性能。
[0006]本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供一种破碎磷酸盐正极材料的方法，包括以下步骤:步骤1，在防爆桶内部靠近底端处安装好选定规格的筛网，随后将烧结好的磷酸盐材料冷却至室温后均匀平铺在防爆桶中的筛网上，在桶内中部捆绑放置好无烟炸药，所述
炸药具有较长引线，等到磷酸盐和无烟炸药均放置好后，将炸药引线引至防爆桶桶口；步骤2，将引线点燃，并快速将桶口闭合；步骤3，炸药爆炸结束，桶冷却至室温后，打开桶盖，将未过筛的材料、炸药爆炸后的残留物和筛网取出，在桶内底部取出破碎后的材料。
[0007]进一步的，所选磷酸盐正极材料与无烟炸药重量比例为3:1。
[0008]与现有技术相比，本专利技术的优势如下：本专利技术的破碎磷酸盐正极材料的方法，将材料放在一个密封的防爆桶内，内部放置少量无烟炸药，通过炸药引爆后的冲击波直接将材料粉碎到合适的粒径，以达到快速破碎材料的目的，能耗较低，投资较低。
[0009]本专利技术的破碎磷酸盐正极材料的方法，利用炸药爆炸后的冲击波对材料进行粉碎，由于是在密封的防爆桶内，不会对外造成影响；筛网的加入和无烟炸药爆炸后几乎无残留的特性也保证了未破碎的磷酸盐和其余杂质不会被引入到已破碎的材料中；快速爆炸破碎材料的工艺过程快速，通过控制炸药和物料的比例，可以精准实现材料的特定粒度破碎，使得材料颗粒度集中，呈单峰正态分布；设备投资小，操作工艺简单，流程短；产品的批量稳定性可控。
实施方式
[0010]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术涉及的磷酸盐为公知材料，可以市售获得，也可以利用碳热还原法或水热法自行制备得到。
[0011]本专利技术提供一种破碎磷酸盐正极材料的方法，包括以下步骤:步骤1，在防爆桶内部靠近底端处安装好选定规格的筛网，随后将烧结好的磷酸盐材料冷却至室温后均匀平铺在防爆桶中的筛网上，在桶内中部捆绑放置好无烟炸药，所述炸药具有较长引线，等到磷酸盐和无烟炸药均放置好后，将炸药引线引至防爆桶桶口；步骤2，将炸药引线点燃，并快速将桶口闭合；步骤3，炸药爆炸结束，桶冷却至室温后，打开桶盖，将未过筛的材料、炸药爆炸后的残留物和筛网取出，在桶内底部取出破碎后的材料。
[0012]进一步的，所选磷酸盐正极材料与无烟炸药重量比例为3:1。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的优势如下：本专利技术的破碎磷酸盐正极材料的方法，利用炸药爆炸后的冲击波对材料进行粉碎，由于是在密封的防爆桶内，不会对外造成影响；筛网的加入和无烟炸药爆炸后几乎无残留的特性也保证了未破碎的磷酸盐和其余杂质不会被引入到已破碎的材料中；快速爆炸破碎材料的工艺过程快速，通过控制炸药和物料的比例，可以精准实现材料的特定粒度破碎，使得材料颗粒度集中，呈单峰正态分布；设备投资小，操作工艺简单，流程短；产品的批量稳定性可控。
实施例
[0014]在防爆桶底部安装好筛网后，称取待破碎磷酸盐材料150g，将其均匀平铺在防爆
桶的内部筛网上，随后取无烟炸药50g，捆绑在桶内中部，将引线引至桶顶部后进行引燃，随后迅速关闭桶盖，等待炸药爆炸结束。爆炸完成后，等待桶冷却至室温，待冷却至室温后，打开桶盖并用毛刷将筛网上的残留物扫净取出，待残留物扫净后，将滤网拆卸，在桶底部得到破碎好的材料。破碎完成的材料经粒度仪测试后，D
50
可达到1
‑
1.5μm范围内，并且粒度分布曲线为单峰正态分布。对破碎后的材料进行压实密度测试，发现其压实密度可达2.6g/cm3。以上数据均证明该破碎工艺的破碎效果好。
实施例
[0015]在防爆桶底部安装好筛网后，称取待破碎磷酸盐材料200g，将其均匀平铺在防爆桶的内部筛网上，随后取无烟炸药50g，捆绑在桶内中部，将引线引至桶顶部后进行引燃，随后迅速关闭桶盖，等待炸药爆炸结束。爆炸完成后，等待桶冷却至室温，待冷却至室温后，打开桶盖并用毛刷将筛网上的残留物扫净取出，待残留物扫净后，将滤网拆卸，在桶底部得到破碎好的材料。破碎完成的材料经粒度仪测试后，D
50
可达到1.5
‑
2μm范围内，并且粒度分布曲线为单峰正态分布。对破碎后的材料进行压实密度测试，发现其压实密度可达2.5g/cm3。以上数据均证明该破碎工艺的破碎效果好。
实施例
[0016]在防爆桶底部安装好筛网后，称取待破碎磷酸盐材料100g，将其均匀平铺在防爆桶的内部筛网上，随后取无烟炸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种破碎磷酸盐正极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤:步骤1，在防爆桶内部靠近底端处安装好选定规格的筛网，随后将烧结好的磷酸盐材料冷却至室温后均匀平铺在防爆桶中的筛网上，在桶内中部捆绑放置好无烟炸药，所述炸药具有较长引线，等到磷酸盐和无烟炸药均放置好后，将炸药引线引至防爆桶桶口；步骤2...

【专利技术属性】
技术研发人员：林杰，文洪超，李锦鹏，罗敏强，周路线，吴礼平，姚亮亮，
申请(专利权)人：江西智锂科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：