[发明专利]一种对锂电池正极材料进行气相碳包覆的方法及装置

权利要求书

1.一种对锂电池正极材料进行气相碳包覆的装置，其特征在于，在包覆反应仓(6)的底部设置有锥形的集料仓(4)，集料仓(4)的底部与设置在集料仓(4)外侧的螺旋输送器(2)相通，给螺旋输送器(2)提供动力的电机(3)和出料口(1)设置在螺旋输送器(2)的两端，进料口(8)设置在包覆反应仓(6)上部，在紧邻进料口(8)的下部设置有将包覆反应仓(6)内腔分为上下两部分的振动筛(7)，气体进口(5)设置在包覆反应仓(6)的下部，出气口(10)设置在包覆反应仓(6)的顶部，在出气口(10)上设置有耐高温过滤器(9)，所述振动筛(7)为具有超声振动功能的筛面，筛子的目数为80-350目，振动筛(7)到气体进口(5)的有效高度H为5-15m。

2.根据权利要求1所述对锂电池正极材料进行气相碳包覆的装置，其特征在于，所述耐高温过滤器(9)为多孔陶瓷管，孔径小于5μm。

3.根据权利要求1所述对锂电池正极材料进行气相碳包覆的装置，其特征在于，所述螺旋输送器(2)的外侧包裹水冷套管。

4.采用如权利要求1-3任一项所述装置的对锂电池正极材料进行气相碳包覆的方法，其特征在于，将锂电池 正极材料通过进料口加入包覆反应仓，同时通过气体进口通入400-750℃的惰性气体气流，惰性气体中加入了1％-5％体积比的含碳气体，正极材料和含碳气体接触时，在高温状态下，正极材料中所含的过渡金属离子作为催化剂，将部分的含碳气体分子裂解，形成致密、紧密包覆的碳包覆层，包覆在正极材料表面，通过控制反应时间、反应温度和含碳气体浓度，制造不同厚度、结构的碳包覆层。

5.根据权利要求4所述对锂电池正极材料进行气相碳包覆的方法，其特征在于，所述惰性气体为不参与反应的气体氮气、氩气或氦气。

6.根据权利要求4所述对锂电池正极材料进行气相碳包覆的方法，其特征在于，所述含碳气体为CO或CH₄。

7.根据权利要求4所述对锂电池正极材料进行气相碳包覆的方法，其特征在于，通入惰性气体的温度为550-600℃。

8.根据权利要求4所述对锂电池正极材料进行气相碳包覆的方法，其特征在于，气体流量按包覆 反应仓截面积计算，每平方米的包覆 反应仓截面积对应气体流量为1-5m³/分钟；正极材料从包覆反应仓上端落下到集料仓的仓底时，反应时间为1-10秒。

9.根据权利要求4所述对锂电池正极材料进行气相碳包覆的方法，其特征在于，所述正极材料加料的速度和反应腔体截面积的关系是：每平方米截面积进料速度5-10kg/min。