[发明专利]一种磷酸铁锂的水分控制工艺

说明书

技术领域

本发明涉及电化学材料制造技术领域，具体涉及一种磷酸铁锂的水分控制工艺。

背景技术

正极材料磷酸铁锂成品的含水量直接影响电池的电化学性能，磷酸铁锂的生产厂家在生产过程中都会严格控制磷酸铁锂的含水量，一般要求水分含量在500ppm以内。但是由于磷酸铁锂粉体颗粒细、比表面积大，导致其吸水性较强。如果在空气中暴露时间稍长或环境湿度偏高，其水分含量会超过1000ppm。为了控制磷酸铁锂的水分，多数厂家采取的方式是在包装前增加干燥工序，或是在电池制造过程中的和浆工序前增加材料烘烤设备，也有厂家将气流粉碎、混合、包装工序置于干燥房内或者在氮气氛围下进行粉碎包装，这些方法存在耗时、耗能，环境条件要求高等问题。使用将气流粉碎、混合、包装工序置于干燥房内的技术虽然较易实现，工艺成本相对较低，但是存在对环境条件要求高，水分控制不稳定等问题，容易由于环境变化而导致水分含量超标。在氮气氛围进行粉碎包装虽然可以有效控制产品水分含量，但是由于气流粉碎过程中用气量大，氮气利用率低等问题将导致成本急剧上升，甚至比在包装前增加干燥工序成本更高，无法有效降低能耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种磷酸铁锂的水分控制工艺，磷酸铁锂物料在生产过程中不直接与环境空气进行接触，并利用高温压缩空气进行气流研磨和烘干，使磷酸铁锂产品水分含量合格，具有工艺简单、生产周期短、成本低、能耗低、产品含水量稳定等优点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种磷酸铁锂的水分控制工艺，包括如下步骤：

1)卸料：将从炉窑出来的磷酸铁锂物料直接送入干燥房内，通过机械臂翻转匣钵使物料经过旋转阀门进入气流输送装置。

2)气流输送：利用冷干压缩空气作为载体，将磷酸铁锂物料从气流输送装置发送至储料罐内。

3)粉碎：使用气体加热器对干燥压缩空气进行加热，利用加热后的高温压缩空气作为粉碎和烘干气源，在气流磨中对物料进行粉碎和烘干，粉碎后的物料进入分级轮进行筛分。

4)包装：筛分后的物料进入到除尘仓内进行气固分离，分离出来的物料直接进入自动包装系统进行包装。

根据以上方案，所述冷干压缩空气的露点低于-20℃。

根据以上方案，所述干燥压缩空气的露点低于-20℃，所述温度为120～180℃。

根据以上方案，所述自动包装系统直接连接到除尘仓出口，中间过程不直接与环境空气进行接触。

本发明中磷酸铁锂物料在生产过程中不直接与环境空气进行接触，物料所接触到的压缩空气露点控制在低于-20℃，可以有效避免物料在生产过程中吸水；同时粉碎过程使用温度为120～180℃(低于120度，干燥效果不好；高于180度，氧化严重)的高温压缩空气作为研磨气源，在粉碎过程同时具有烘干功能，进一步保证产品水分含量。

使用本发明的工艺进行生产，可在较低的成本和能耗条件下，生产出粒度符合要求和水分含量＜500ppm的磷酸铁锂产品。

本发明的有益效果是：

1)本发明的工序简短，取消了传统生产工艺的烘干、混合和筛分工序，大大缩短了磷酸铁锂产品的生产周期；

2)本发明所涉及到设备要求低，只需对设备简单改造组合即可，过程所用气体均为压缩空气，无额外成本，而且简化工序后可有效降低能耗，节约大量成本；

3)本发明中的物料在生产过程中无直接接触外界空气，有效避免物料吸水，同时使用高温压缩空气作为研磨气和烘干气源，在双重保险下，制备的产品水分含量波动小，质量稳定性增加。

附图说明

图1是本发明的工艺流程示意图。

图中：1、干燥房；2、机械臂；3、气流输送装置；4、气流磨储料罐；5、压缩空气进管；6、气体加热器；7、气流磨；8、分级轮；9、除尘仓；10、自动包装系统。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。

实施例1，见图1：

本发明提供一种磷酸铁锂的水分控制工艺，包括如下步骤(见图1)：

1)卸料：将从炉窑出来的磷酸铁锂物料直接送入干燥房1内，通过机械臂2翻转匣钵使物料经过旋转阀门进入气流输送装置3。

2)气流输送：利用冷干压缩空气作为载体，将磷酸铁锂物料从气流输送装置3发送至储料罐4内。