本发明涉及锂电池领域,具体地说,涉及一种锂电池正极材料制备装置及其制备工艺。
背景技术:
锂离子二次电池包括正极、负极、设置在正极与负极之间的隔膜和电解液。其中,正极包括基体和涂覆在该基体上的涂覆材料,涂覆材料包括正极材料(正极活性物质)、导电材料和粘结剂。其中,正极材料是锂离子二次电池的关键原材料,由于正极材料在锂离子二次电池中占有较大的重量比,因此正极材料性能决定了电池的体型、安全性和电学性能。
因此,寻找一种新的锂电池正极材料,以避免现有的正极材料制作高成本、工艺复杂、环境污染大等问题,已经成为业界普遍关注的问题。
技术实现要素:
为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种锂电池正极材料制备装置及其制备工艺,采用成本低廉、利于制作的材料为正极材料,从而解决锂电池制作工艺中成本昂贵、工艺复杂,且环境污染大等问题。
为解决上述问题,本发明所采用的技术方案是:
一种锂电池正极材料制备装置,其特征在于:包括:
输送带机构,用于输送固体状的原料;
输液泵机构,用于输送液体状的原料;
反应釜,用于对输送带机构和输液泵机构输送过来的原料进行搅拌混合,形成溶液;
无盖搅拌桶,与反应釜连通,用于在强搅拌的条件下缓慢蒸发溶液中的水分,得到块状物;
碾压设备,用于将块状物反复碾压后取出,得到粉末状的黑色颗粒;
压制设备,用于将黑色颗粒和不锈钢网压制成电池正极。
本发明还提供了一种锂电池正极材料的制备工艺,其特征在于:步骤如下:
步骤1)、利用输送带机构输送三氧化二铁到反应釜中,利用输液泵机构输送硫酸溶液到反应釜中,三氧化二铁和硫酸溶液在反应釜中充分混合,输送到无盖搅拌桶中;
步骤2)、三氧化二铁和硫酸溶液在无盖搅拌桶中,在强搅拌的条件下,保证无盖搅拌桶中的温度在45°-50°之间,从而缓慢蒸发溶液中的水分,得到块状物;
步骤3)、取出块状物,将块状物送入到碾压设备中,用9-18千克每平方厘米的压力反复碾压五遍后取出,黑色固体被碾压成粉末状的黑色颗粒;
步骤4)、取出黑色颗粒,将其平铺在压制设备中,再在黑色颗粒上放置一层不锈钢网,用400-700千克每平方厘米的压力上颗粒及不锈钢网,最后制得电池正极。
由于采用了上述技术方案,与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、价格低,原材料丰富。硫酸铁中所有组成元素都是地球上含量丰富的元素,这一点使其价格很低。
2、环保。硫酸铁中的成份都是日常生活中常见的,对环境没有污染,也不会分解产生对环境有污染的产物。
3、制备容易。无论是利用成品的硫酸铁,还是利用铁源制备硫酸铁,都只需简单的处理就可以作为锂离子电池正极使用。
同时下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明一种实施例中的结构框图。
具体实施方式
实施例:
如图1所示,一种锂电池正极材料制备装置,包括:
输送带机构,用于输送固体状的原料。
输液泵机构,用于输送液体状的原料。
反应釜,用于对输送带机构和输液泵机构输送过来的原料进行搅拌混合,形成溶液。
无盖搅拌桶,与反应釜连通,用于在强搅拌的条件下缓慢蒸发溶液中的水分,得到块状物。
碾压设备,用于将块状物反复碾压后取出,得到粉末状的黑色颗粒。
压制设备,用于将黑色颗粒和不锈钢网压制成电池正极。
上述设备可以通过一系列的管道和机架连接,也可以分散设置在不同的区域内,其结构灵活多变,能够适合不同的场地需要。另外,其连接方式也可以根据需要选择耐腐蚀的管道、管槽及其其他方式。
本发明还提供了一种锂电池正极材料的制备工艺,步骤如下:
步骤1)、利用输送带机构输送三氧化二铁到反应釜中,利用输液泵机构输送硫酸溶液到反应釜中,三氧化二铁和硫酸溶液在反应釜中充分混合,输送到无盖搅拌桶中。
步骤2)、三氧化二铁和硫酸溶液在无盖搅拌桶中,在强搅拌的条件下,保证无盖搅拌桶中的温度在45°-50°之间,从而缓慢蒸发溶液中的水分,得到块 状物。
步骤3)、取出块状物,将块状物送入到碾压设备中,用9-18千克每平方厘米的压力反复碾压五遍后取出,黑色固体被碾压成粉末状的黑色颗粒。
步骤4)、取出黑色颗粒,将其平铺在压制设备中,再在黑色颗粒上放置一层不锈钢网,用400-700千克每平方厘米的压力上颗粒及不锈钢网,最后制得电池正极。
本发明价格低,原材料丰富,环保,制备容易,采用成本低廉、利于制作的材料为正极材料,从而解决锂电池制作工艺中成本昂贵、工艺复杂,且环境污染大等问题。
本发明不局限于上述最佳实施方式,任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化,凡是与本发明具有相同或者相近似的技术方案,均属于本发明的保护范围。