[实用新型]一种锂离子电池正极材料液相包覆装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池正极材料表面包覆技术领域，具体为一种锂离子 电池正极材料液相包覆装置。

背景技术

由于锂离子电池具有无记忆效应、自放电小、工作温度范围宽、能量密度高 和环保等优点，被广泛地应用于生产和生活的各个领域，如移动电子设备、电动 工具、环保电动汽车、UPS电源等领域。

锂离子电池的正极材料作为其核心部件对电池的性能具有重要影响。常用的 正极材料主要包括LiCoO₂、LiNi_XCo_YMn_1-X-YO₂、LiMn₂O₄、LiFePO₄等。3C设 备(笔记本电脑、手机等)领域对材料体积能量密度要求很高，LiCoO₂、 LiNi_XCo_YMn_1-X-YO₂因具有较高的体积能量密度，因而被作为主要正极材料被广 泛应用。

随着3C设备的功能不断强大，对锂离子电池能量密度的要求也越来越高。 为提高锂离子电池的能量密度，将电池充电截止电压由4.2V提高到4.35V或者 4.4V，可使相同体系的锂离子电池容量提高10～15％，此种方法是提高锂离子电 池能量密度的有效途径。但当充电截止电压提高到4.35V或4.4V时，锂离子电 池正极材料有较高的氧化性，与电解液剧烈反应，循环性能急剧恶化，安全性能 也随之降低。因此，我们要对锂离子电池正极材料进行表面包覆改性，抑制活性 物质材料与电解液的反应，从而提高高温循环性能。

中国专利公开号CN102986895A的发明专利公开了一种表面复合包覆的锂 离子电池正极材料和其制备方法以及锂离子电池。该制备方法采用无水乙醇做分 散剂，不仅使得工业生产存在安全隐患，而且制备成本高。中国专利公开号 CN101150190的发明专利公开了一种锂离子二次电池正极材料锆、磷掺杂型钴酸 锂及其制备方法，该制备方法采用水做分散剂，虽然不存在安全隐患的问题，但 必须有一道干燥工序，工序复杂，制备成本较高。

实用新型内容

针对现有技术中的问题，本实用新型提供一种结构简单、包覆工序简便、成 品率高、生产效率高、制备成本低、包覆效果好、安全的锂离子电池正极材料液 相包覆装置。

为实现以上技术目的，本实用新型的技术方案为：

一种锂离子电池正极材料液相包覆装置，包括超纯水机、搅拌罐、搅拌桨、 搅拌桨电机、雾化器和可旋转的包覆罐，所述搅拌罐设有进水口、出液口和加料 口，所述进水口与超纯水机的出水口连接，所述出液口与雾化器的进液口连接， 所述搅拌桨设于搅拌罐内且由搅拌桨电机驱动，所述雾化器包括多个喷雾出口， 所述喷雾出口设于包覆罐内，所述包覆罐设有进料口。

该装置的工作过程为：

1.将锂离子电池正极材料粉体加入包覆罐内，启动包覆罐旋转混合。

2.将自来水经超纯水及净化成纯净水将搅拌罐的进水口加入搅拌罐。

3.将待包覆元素化合物经搅拌罐的加料口加入搅拌罐，待包覆元素化合物溶 解于搅拌罐内的纯净水中，形成包覆溶液。

4.包覆溶液经搅拌罐的出液口进入雾化器，雾化器对包覆溶液进行雾化，雾 化后的包覆溶液由喷雾出口喷覆在锂离子电池正极材料粉体的表面。

5.喷覆完成后，包覆罐继续旋转混合，包覆液均匀包覆在正极材料粉体表 面，包覆完成。

作为优选，所述喷雾出口沿包覆罐轴向均匀设于包覆罐内；喷雾出口沿包覆 罐轴向均匀设置，以达到最佳喷覆效果。

作为改进，还包括空压机，所述搅拌罐上还设有进气口，所述空压机的出气 口与搅拌罐的进气口连接；当搅拌罐内的压力不足以使罐内溶液正常进入雾化器 时或者需要调节搅拌罐出液口的出液速度时，使用空压机向搅拌罐内注入压缩空 气，压缩空气对罐内液体进行增压。

作为改进，所述搅拌罐还设有排气口；当搅拌罐内压力过大时，通过排气口 对搅拌罐泄压。

作为改进，所述搅拌罐上还设有用于监测罐内压力的第一压力表；使用压力 表对搅拌罐内的压力进行监测，根据监测数据，调整空压机和排气口的工作状态， 适时调节罐内压力。