[实用新型]一种锂离子电池正极粉体材料生产用匣钵

说明书

本实用新型涉及一种锂离子电池正极粉体材料生产用匣钵。所述匣钵包括匣钵上盖、带斜孔下盖和匣钵本体；所述匣钵本体呈筒状，匣钵本体顶部开口；所述带斜孔下盖的下边缘设置凹槽，且凹槽与匣钵本体上边缘相适配；所述带斜孔下盖上边缘设有凸起，该凸起与带斜孔下盖的上表面以及匣钵上盖的下表面围成一空腔；所述匣钵上盖盖住带斜孔下盖。本实用新型结构简单，易拆装，可在生产正极材料前躯体后直接进行焙烧工序而不需要转移粉体材料，同时高温烧结后直接进行液氮淬冷处理而不必转移粉体材料，节省了生产耗时,降低了生产成本,提高了生产效率。

技术领域

本实用新型涉及一种锂离子电池正极粉体材料生产用匣钵。

背景技术

锂离子电池作为新型的储能形式，缓解了人们对化石燃料的依赖和日益严峻的环境压力。近年来，层状锂离子电池正极材料xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂(M＝Co、 Ni、Mn等过渡元素一种或多种)由于其具有高容量、低成本和环境友好，能够运用于电动汽车和大规模储能电网领域，被誉为最具发展潜力的新一代锂离子电池正极材料之一。

目前锂离子电池正极材料前躯体的合成主要采用固相法或共沉淀法。相比起固相法，采用共沉淀法合成锂离子电池正极材料，拥有更好的结晶性、更大的层间距；材料的颗粒更为均匀和细小。这些晶体结构与形貌上的优势，使得该法制备的富锂材料展现出了更高的放电比容量、更好的循环性能和倍率性能。

相比起烧结后随炉冷却，高温快速冷却可使得锂离子电池正极材料获得某些稳定的微观结构或引入部分晶体缺陷，使得材料具有较高的比容量和优异的倍率性能。Kang在《journal of power sources》杂志上报道，在制备0.5Li(Ni_0.5Mn_0.5) O₂·0.5Li(Li_1/3Mn_2/3)O₂的过程中，缓慢冷却使得锂离子与过渡金属重新分布而形成单斜和立方尖晶石相，导致电化学性能下降；Gao在《Electrochimica Acta》杂志上报道，在冰水混合物中淬火的LiFePO₄的电化学性能优于在空气中淬火的电化学性能，在LiNi_O.5Mn_O.5O₂体系中发现液氮淬火的样品具有较高的比容量和优异的倍率性能；因此，快速冷却有利于锂离子电池正极粉体材料获得优异的电化学性能。目前人们常用空气冷却或者将粉体倒入液氮中来进行冷却处理，但空气冷却方法存在不能快速冷却的缺点；而将粉体倒入液氮中来冷却的方法存在粉体飞溅，液氮使用量大的缺点。

在生产或实验中，锂离子电池正极粉体材料的制备往往需要各种装置来分别完成前躯体的制备、前躯体焙烧，液氮淬冷等不同工步。而在粉体转移到不同装置的过程中往往伴随着收率降低、实验或生产成本上升、操作难度增加等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锂离子电池正极粉体材料生产用匣钵。避免了粉体转移操作工步，减少了生产装置，优化生产操作，节省了生产耗时,降低了生产成本，解决现有技术中锂离子电池正极粉体材料液氮淬冷时粉体飞溅、收率低等问题。

本实用新型目的通过以下技术方案实现：

一种锂离子电池正极粉体材料生产用匣钵，包括匣钵上盖、带斜孔下盖和匣钵本体；所述匣钵本体呈筒状，匣钵本体顶部开口；所述带斜孔下盖的下边缘设置凹槽，且凹槽与匣钵本体上边缘相适配，增加密封性；所述带斜孔下盖上边缘设有凸起，该凸起与带斜孔下盖的上表面以及匣钵上盖的下表面围成空腔，用于缓冲未能及时流入匣钵内的液氮；所述匣钵上盖盖住带斜孔下盖。

本实用新型通过设置带斜孔下盖，防止在焙烧后加入液氮快速冷却的同时粉体材料大量溅出，进一步提高收率。匣钵上盖可隔离焙烧过程中炉内杂质进入匣钵内部。