[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有效

专利信息
申请号: 201810652500.1 申请日: 2018-06-22
公开(公告)号: CN108847480B 公开(公告)日: 2021-06-01
发明(设计)人: 王芳;纪继坤;李超;李凤民 申请(专利权)人: 天津先众新能源科技股份有限公司
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/0525;H01M4/58;C01B25/26;C01B25/45;C01B25/37
代理公司: 天津市鼎和专利商标代理有限公司 12101 代理人: 王超
地址: 300402 天津*** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 一种 锂电池 正极 材料 进行 气相碳包覆 方法 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。

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