[发明专利]一种钝化锂微球超声雾化生产装置

说明书

技术领域

本发明属于二次电池领域，特别涉及一种钝化金属锂微球超声雾化生产装置。

背景技术

近年来，随着智能手机、平板电脑、电动汽车等电器产品对高能量密度化学电源的需求，对二次电池的比容量要求也越来越高。但是现有的二次电池因受材料限制，比容量发展空间有限，因此，急需研究高容量的电池材料。钝化金属锂微球质量轻，电极电势低，作为高容量的电池负极材料具有很多优势，可以作为锂硫电池、锂空气电池、锂全固态电池、锂聚合物电池的负极以及其它以钝化金属锂微球为负极的二次电池；钝化金属锂微球还可以应用于电池正极或负极材料补锂用，补充电池循环过程中形成SEI膜消耗的锂离子，达到提高电池容量的作用；钝化金属锂微球也可以作为锂离子超级电容器的锂源，提高电池的容量。

目前金属锂微球主要采用湿法制备，专利文献CN101213039A公开的制备金属锂微球的方法是：将固体的金属锂加入溶剂烃油中，加热搅拌，金属锂熔化，再通过高速搅拌，制备得到金属锂微球，再加入氟化剂将其钝化，得到表面有氟化锂保护的金属锂微球，之后经过冷却过滤，得到表面有烃油的金属锂微球，经过溶剂己烷三次清洗，溶剂戊烷一次清洗，得到产品。湿法制备存在的问题：1)工艺路线长，制备过程复杂；2)产品表面会有少量的溶剂(烃油、己烷、戊烷)残留，对产品的电化学性能发挥有一定的影响。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种钝化金属锂微球超声雾化生产装置，该装置不需要使用溶剂，制备的金属锂微球表面比较干净。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种钝化金属锂微球超声雾化生产装置，包括熔锂罐和钝化罐，所述熔锂罐设有加热器Ⅰ，所述熔锂罐的底部通过输送管道与所述钝化罐的顶部连接，所述输送管道的出口部伸入在所述钝化罐内，在所述钝化罐内的顶部固定有与输送管道出口衔接的超声雾化器，所述钝化罐设有气流冷却循环系统，在所述钝化罐内的底部设有相互衔接的筛分器和收集箱，所述收集箱设置在所述筛分器的下方，在所述钝化罐底部的侧壁上设有过渡舱门。

所述气流冷却循环系统包括依次连接的回风过滤器、抽风机、冷却器Ⅱ和供风管，所述供风管水平设置在所述钝化罐内的下部，在所述供风管上设有出风口，所述回风过滤器设置在所述钝化罐内的上部，所述抽风机和所述冷却器Ⅱ设置在所述钝化罐的外部，

所述气流冷却循环系统还包括钝化剂雾化器，所述气流冷却循环系统包括依次连接的所述回风过滤器、所述抽风机、所述冷却器Ⅱ、所述钝化剂雾化器和所述供风管，所述钝化剂雾化器设置在所述钝化罐的外部。

在所述输送管道的外侧设有保温加热结构，在所述输送管道的出口部上设有加热器Ⅱ。

在所述钝化罐的中部外侧设有冷却器Ⅰ。

所述供风管采用环形结构，在环形供风管上设有多个朝上的所述出风口。

在所述钝化罐内固定有位于所述筛分器与所述供风管之间的接料漏斗，所述接料漏斗与所述筛分器衔接。

在所述输送管道上设有阀门。

本发明具有的优点和积极效果是：通过采用干燥的熔锂罐将固态的金属锂熔融成液态的金属锂，并在干燥的钝化罐内将液态的金属锂雾化成细微的金属锂液滴使其分散下落，在下落过程中与冷却钝化气流相遇，受冷凝固成金属锂微球，与钝化剂反应在金属锂微球的表面形成钝化膜，获得已经钝化的金属锂微球，表面活性较低。本发明采用干法生产，工艺路线简单，制备过程中不需要使用溶剂，制备的金属锂微球表面比较干净，获得的钝化金属锂微球直径为0.010～0.120mm，可以根据不同的应用筛分成不同目数的产品，用作高容量的二次电池的负极、二次电池负极或正极补锂及作为锂离子超级电容器锂源，能极大地提高二次电池的容量。并且本发明能够提高生产效率，保证产品质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1、加热器Ⅰ；2、熔锂罐；3、筛分器；4、接料漏斗；5、冷却器Ⅰ；6、钝化罐；7、输送管道；8、阀门；9、加热器Ⅱ；10、超声雾化器；11、回风过滤器；12、抽风机；13、冷却器Ⅱ；14、供风管，15、出风口；16、钝化剂雾化器；17、收集箱；18、过渡舱门。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：