一种用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料及其成型模具制造技术

本发明专利技术涉及锂电池相关技术领域，具体为一种用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料及其成型模具，用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料包括：单水硫酸四氨合铜晶体30

【技术实现步骤摘要】
一种用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料及其成型模具


[0001]本专利技术涉及锂电池相关
，具体为一种用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料及其成型模具。

技术介绍

[0002]锂离子电池负极材料是锂离子电池的重要组成部分，负极材料的组成和结构对锂离子电池的电化学性能具有决定性的影响。从锂离子电池的发展简史看，负极材料的发展促使锂离子电池进入商业化阶段。最初的锂电池采用的是金属锂为负极材料，但金属锂在充放电时容易产生锂枝晶而导致起火或爆炸等安全性问题。接着开发了锂合金材料解决了上述的安全性问题，但合金材料在嵌锂和脱锂时容易发生体积膨胀，导致循环性能下降。后来经过进一步的研究和比较，选择了石墨化的碳作为锂离子电池的商业化负极材料。商品化锂离子电池石墨负极理论比容量为372mah/g，而安全性较差的金属锂理论比容量为3860mah/g，可见，锂电池在材料选择上为了保证安全性而降低了放电容量。但是石墨碳存在比容量低和倍率性能差等特点，因而锂离子电池的负极材料开发仍然是目前的科研热点；
[0003]并且传统用于氨掺杂锡铜多孔负极材料的成型模具结构较为简单，其无法让氢气和甲烷进行充分的均布混合，从而影响到微波冷等离子体烧结锡包裹单水硫酸四氨合铜晶体的效果，从而最终影响到氨掺杂锡铜多孔负极材料的成型效果，为此，本专利技术提出一种用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料及其成型模具用以解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料及其成型模具，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：一种用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料，所述用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料包括(按质量百分比计)：
[0006]单水硫酸四氨合铜晶体30
‑
70％；
[0007]纳米锡粉30
‑
70％。
[0008]优选的，所述单水硫酸四氨合铜晶体、纳米锡粉在250
‑
300℃温度下加热至混熔状态，再将混熔材料倒入磨具中，以得到锡包裹单水硫酸四氨合铜晶体的前驱体。
[0009]优选的，所述单水硫酸四氨合铜晶体、纳米锡粉在250
‑
300℃温度下加热至混熔状态，再将混熔材料倒入磨具中，以得到锡包裹单水硫酸四氨合铜晶体的前驱体。
[0010]优选的，所述锡包裹单水硫酸四氨合铜晶体的前驱体在氢气和甲烷混合气氛中采用微波冷等离子体烧结，且其烧结温度为800
‑
850℃，烧结时间为40
‑
60分钟，并形成多孔碳包覆的氮掺杂铜锡合金多孔负极材料。
[0011]一种用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料的成型模具，所述用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料的成型模具用于对上述用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料进行
制造加工，且用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料的成型模具包括：
[0012]下模结构，所述下模结构上固定安装有模具体，所述模具体上开设有模具槽；
[0013]上模结构，所述上模结构上设置有供料管道，所述供料管道通过输料软管与供料设备相连接，且上模结构上设置有抽气管道连接口，且抽气管道连接口通过抽气管道与抽气设备相连接；
[0014]一级供气组件，所述一级供气组件由供气管道和布气管道组合构成；
[0015]二级供气组件，所述二级供气组件的结构与一级供气组件的结构相同，且一级供气组件、二级供气组件的安装方式相同。
[0016]优选的，所述布气管道呈螺旋状设置，且布气管道由弹簧钢铸成，所述供气管道转动安装在上模结构上，且供气管道的一端呈封口设置，且供气管道的另一端内腔端口处固定安装有密封轴承，所述密封轴承的内圈之中固定安装有供气管道，所述供气管道为硬质钢管，且供气管道通过管道支架定位在上模结构的侧壁上，且一级供气组件上供气管道通过一级输气软管与氢气供气设备相连接，所述二级供气组件通过二级输气软管与甲烷供气设备相连接。
[0017]优选的，所述一级供气组件、二级供气组件上供气管道的封口端均通过联轴器与电机支架上的减速电机进行传动连接。
[0018]优选的，所述布气管道的两端均与供气管道的内腔相连通，所述布气管道的侧壁上均匀开设有布气孔。
[0019]优选的，所述布气管道的侧壁上固定连接有弹性支撑件，所述弹性支撑件由内环体、外环体和半环弹性片组合构成，所述内环体与布气管道固定连接，所述外环体与内环体同轴线设置，且半环弹性片的两侧分别与外环体、内环体固定焊接，且半环弹性片等圆周设置有一圈。
[0020]优选的，所述上模结构的顶面上开设有活动孔，其活动孔与模具槽相对应设置，所述活动孔之中固定胶接有橡胶密封圈，所述供料管道活动插接在橡胶密封圈之中，且供料管道的上端固定在安装板上，所述上模结构的上端通过立柱固定连接有顶板，且顶板通过液压组件进行上下驱动，所述顶板下表面固定安装有伸缩电缸，所述伸缩电缸的伸缩杆与安装板固定连接。
[0021]优选的，所述上模结构的下表面边缘位置开设有密封槽，其密封槽之中固定胶接有橡胶密封圈，且下模结构的边缘位置与橡胶密封圈相对应的位置设置有密封凸起，所述密封凸起为截面呈半圆的框状凸起结构。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0023]1.通过单水硫酸四氨合铜晶体和纳米锡粉混合制成多孔负极材料，从而通过材料表面多孔结构，以形成良好导电能力的孔壁，使得其可以有效改善电子传输通道和提高电子迁移率，从而使得电池的使用时间更长久；
[0024]2.并通过设置由下模结构、上模结构、一级供气组件和二级供气组件组合构成的用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料的成型模具，并通过将一级供气组件、二级供气组件均设置成由供气管道和布气管道组合构成，并将布气管道采用弹簧钢设置成螺旋状，并让供气管道旋转供气，从而让一级供气组件和二级供气组件实现旋转供气，并且通过一级供气组件和二级供气组件的旋转作用，以让布气管道形成震颤作用，从而让氢气和甲烷可
以更好的进行混合，从而有效提高多孔负极材料的成型效果。
附图说明
[0025]图1为本专利技术结构示意图；
[0026]图2为本专利技术下模结构示意图；
[0027]图3为本专利技术一级供气组件、二级供气组件位置分布示意图；
[0028]图4为本专利技术一级供气组件结构示意图；
[0029]图5为图4中A处结构放大示意图。
[0030]图中：下模结构1、模具体2、上模结构3、一级供气组件4、二级供气组件5、模具槽6、立柱7、顶板8、供料管道9、输料软管10、供气管道11、布气管道12、布气孔13、弹性支撑件14、内环体15、外环体16、半环弹性片17、密封轴承18、供气管道19、管道支架20、电机支架21、减速电机22、抽气管道连接口23、橡胶密封圈24、密封凸起25、橡胶密封圈26、安装板27、伸缩电缸28。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料，其特征在于：所述用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料包括(按质量百分比计)：单水硫酸四氨合铜晶体30
‑
70％；纳米锡粉30
‑
70％。2.根据权利要求1所述的一种用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料，其特征在于：所述单水硫酸四氨合铜晶体、纳米锡粉在250
‑
300℃温度下加热至混熔状态，再将混熔材料倒入磨具中，以得到锡包裹单水硫酸四氨合铜晶体的前驱体。3.根据权利要求2所述的一种用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料，其特征在于：所述锡包裹单水硫酸四氨合铜晶体的前驱体在氢气和甲烷混合气氛中采用微波冷等离子体烧结，且其烧结温度为800
‑
850℃，烧结时间为40
‑
60分钟，并形成多孔碳包覆的氮掺杂铜锡合金多孔负极材料。4.一种用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料的成型模具，其特征在于：所述用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料的成型模具用于对上述权利要求1
‑
3的任意一种所述用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料进行制造加工，且用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料的成型模具包括：下模结构(1)，所述下模结构(1)上固定安装有模具体(2)，所述模具体(2)上开设有模具槽(6)；上模结构(3)，所述上模结构(3)上设置有供料管道(9)，所述供料管道(9)通过输料软管(10)与供料设备相连接，且上模结构(3)上设置有抽气管道连接口(23)，且抽气管道连接口(23)通过抽气管道与抽气设备相连接；一级供气组件(4)，所述一级供气组件(4)由供气管道(11)和布气管道(12)组合构成；二级供气组件(5)，所述二级供气组件(5)的结构与一级供气组件(4)的结构相同，且一级供气组件(4)、二级供气组件(5)的安装方式相同。5.根据权利要求4所述的一种用于锂电池的氨掺杂锡铜多孔负极材料的成型模具，其特征在于：所述布气管道(12)呈螺旋状设置，且布气管道(12)由弹簧钢铸成，所述供气管道(11)转动安装在上模结构(3)上，且供气管道(11)的一端呈封口设置，且供气管道(11)的另一端内腔端口处固定安装有密封轴承(18)，所述密封轴承(18)的内圈之中固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘次圣，李飞，王自海，
申请(专利权)人：江苏贝肯盛创新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：