[发明专利]一种锂电材料粉末除磁设备

说明书

本发明提供一种锂电材料粉末除磁设备，包括筒体、分料装置、振动装置，筒体两侧对称设置有第一磁极、第二磁极，第一磁极和第二磁极的中心连线平行于水平面，定义经过筒体轴线且与中心连线垂直的平面为第一平面，筒体内设置有至少两层磁性材料吸附层，每层磁性材料吸附层包括在水平方向上从第一磁极向第二磁极的方向依次设置的2k个第一金属条，2k个第一金属条以第一平面为对称平面对称设置，相邻的两个第一金属条之间具有令锂电材料粉末通过的间隙，第一金属条由金属磁性材料制成，第一金属条具有第一侧面、第二侧面；各个第一金属条的第二侧面均朝向第一平面，且第一侧面均背向第一平面；第一磁极、第二磁极具有相反极性。

技术领域

本发明属于磁选技术领域，涉及一种锂电材料粉末除磁设备，具体涉及一种锂电材料超微粉颗粒的磁选设备。

背景技术

众所周知，正、负极材料是锂离子电池的关键核心材料之一，其性能直接影响了锂离子电池的各项性能指标，目前已经市场化的锂离子电池正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等产品。相比于锂离子电池的其他原材料，正、负极材料的品种更加多样化，生产工艺也更加复杂，品质失效的风险也就更大，因而对其质量管理的要求也就更高。当正极材料中存在铁(Fe)、铜(Cu)、铬(Cr)、镍(Ni)等金属杂质时，电池化成阶段的电压达到这些金属元素的氧化还原电位后，这些金属就会先在正极氧化再到负极还原，当负极处的金属单质累积到一定程度，其沉积金属枝晶穿透隔膜，造成电池自放电，严重的情况下，还会引起锂电池燃烧爆炸等致命的影响。然而从工艺流程中尽量去控制污染源也只能一定程度降低金属杂质，因为对于锂电材料生产过程中涉及的工艺工序众多，因此，在最后一道工序中安装一套有效的除磁设备同时最大可能地除去粉末包含的磁性杂质就显得格外重要。

目前，现有锂电材料除磁技术中，主要沿用的是国外进口的粉末除磁设备，对于锂电生产过程中的容错率还是有比较好的提高，但随着锂电市场的发展及更高的品质要求，这种类型的除磁设备已很难满足锂电生产过程中对品质的更高要求，这样主要存在以下不足：

(1)磁场均匀性差，盲区比较大；如专利CN207126662U中提到的这种磁选机即为国产化的通用锂电除磁设备，由于采用的是圆筒型结构，磁场方向在竖直方向上，因此励磁作用后，磁力线的方向和物料运动方向一致，为满足生产产量的要求，往往需要加大过料筒径，因此，在这样的背景磁场下，中间聚磁网呈现了中间磁场低，周边磁场大的分布特征，根据实际测量可知，在达到工作要求的12000Gs左右，其中心和周边磁场差别大概有2500～3000Gs，对于锂电负极材料来讲，其差距是可以接受，但对于锂电正极材料来讲，大部分材料本身就具有弱磁性，磁场太高则容易磁化物料使除磁后的物料含杂率反而增加，磁场太低则聚磁网有些区域除磁性能好，有些区域除磁性能差，因此，很难满足锂电正极材料的除磁工艺，仅仅起到一个后期保障功能。

(2)除磁效果概率误差、局限性大；国外锂电除磁设备采用纵向磁场，即物料运动方向和励磁磁场在聚磁网上的分布是平行的，颗粒所受的磁场力主要集中在上下方向，此外，聚磁网上的导磁条采用上尖下平的结构形式，由于颗粒都是微米级的，虽然尖端磁场力大，但只有当物料颗粒掉落在聚磁条的尖端才有足够的磁场力对磁性颗粒进行吸附，而在聚磁网上的导磁条与导磁条间隙中通过的磁性颗粒则很难被吸附住，若为了增加颗粒与聚磁条的接触概率，虽可通过聚磁网左、右、上、下进行错位，但对于很多流动性能不好的正极材料又会造成下料堆积等现象，从而影响整体除磁效果；因此，目前此类设备对于磁性颗粒的除磁效果具有很大概率性和局限性。

(3)聚磁网的二次污染大；由于正极材料粉末粘度比较大，容易在聚磁网上产生聚集现象，虽然在三通分料阀换向后进行排杂，同时，通过振动可以将部分残留杂质排除，但由于排料时间过短，很难保证杂质全部清理干净，而在后续工作过程中，由于物料的冲刷以及振动，很容易将原来未排除干净的残留杂质重新带入到所需要的成品料中造成二次污染。

发明内容