[实用新型]湿法制备固态电解质的进料装置

说明书

本实用新型公开了湿法制备固态电解质的进料装置，包括反应釜及与所述反应釜以进料管线相连的粉体进料系统、盐溶液进料系统、酸液进料系统和气体进料系统，所述粉体进料系统、盐溶液进料系统、酸液进料系统和气体进料系统的出料口分别为反应釜的粉体料进料口、盐溶液进料口、酸液进料口和气体进料口；所述粉体料进料口设于所述反应釜顶部，所述盐溶液进料口和酸液进料口设于所述反应釜中上部侧壁，所述气体进料口设于所述反应釜中下部侧壁。本实用新型中的进料装置适用于批量生产元素掺杂或者表面包覆修饰改性的无机固态电解质的进料装置，用以弥补现有技术中的空白。

技术领域

本实用新型属于锂离子电池领域，具体涉及一种湿化学法制备固态电解质过程中所适用的进料装置。

背景技术

锂离子二次电池是现有二次电池中能力密度高且能在高电压下进行工作的一种最为稳定的二次电池，且最符合小型化、轻量化的发展趋势，因此被手机、电脑、摄像机等信息设备广泛使用。近年来，在发展迅猛的新能源动力领域内，锂离子电池的需求也在逐年高涨。

锂离子二次电池具有正极层、负极层以及配置于正负极层之间的电解质层。当电解质层中所使用的为液体状电解质(简称“电解液”)时，电解液容易向正极层和负极层的内部渗透，从而在交界处形成含有活性物质与电解液的界面，可提升电池性能。但是，由于广泛使用的电解液中均含有可燃性有机溶剂，所以在电池系统中需安装抑制电池短路时温度上升的安全装置或者采用其他方式作为安全装置。同时，电解液还存在漏液腐蚀、易爆等问题。有研究者提出将电解液变为固体电解质层、从而将锂离子电池全固体化的方法，上述方法中，将电解液变为固体电解质层而将电池全固体化的锂固体电池由于在电池内不使用可燃性的有机溶剂，所以认为实现了安全装置的简化，同时还能够提升制造效率。

利用无机固体电解质组装的全固态锂离子电池的离子电导率较高，并具有宽的电化学稳定窗口以及极高的安全性。但是与液体电解质的电学性能进行对比，其电导率仍然比较低，因此，进一步提高离子电导率是这类材料实用化的关键问题。掺杂是提高固体电解质电导率的一种行之有效的方法，研究发现采用异价元素对石榴石结构中A、B或C位元素进行部分取代，利用元素半径及化合价的差异重新调整晶体结构，形成更适合于锂离子传导的传输通道，有利于锂离子的迁移，提高锂离子电导率。

目前，以掺杂改性为主的无机固态电解质的制备工艺多是采用固相反应的方法。该方法制备得到的粉体材料存在许多缺点，如杂质含量高、粉体颗粒较粗、较宽的粒子尺寸分布、较高的粒子粘连度、不规则的粒子形态等，这些都会影响产品质量，从而影响极片加工性能、电池的电化学性能，无法满足实际应用要求。湿化学法制备(掺杂改性)无机固态电解质越来越受到关注，这就需要对传统的干料进料装置进行改进，以满足湿法化学制备(掺杂改性)无机固态电解质的需求。

实用新型内容

为了解决所述现有技术的不足，本实用新型提供了一种适用于制备无机固态电解质的进料装置，尤其适用于批量生产元素掺杂或者表面包覆修饰改性的无机固态电解质的进料装置，用以弥补现有技术中的空白。采用本发明中的进料装置，不仅能够有效预防掺杂或者包覆元素分布不均，实现了原材料在分子级水平的均匀混合，从而解决了现有制备方法制备出的产品粒径大分布不均匀、试验重复性差的问题，还能够可以控制进料速度、提升了自动化的程度，降低了制备成本，适用于批量化的生产过程。

本实用新型所要达到的技术效果通过以下方案实现：

本实用新型中提供的湿法制备固态电解质的进料装置，包括反应釜及与所述反应釜以进料管线相连的粉体进料系统、盐溶液进料系统、酸液进料系统和气体进料系统，所述粉体进料系统、盐溶液进料系统、酸液进料系统和气体进料系统的出料口分别为反应釜的粉体料进料口、盐溶液进料口、酸液进料口和气体进料口；

所述粉体料进料口设于所述反应釜顶部，所述盐溶液进料口和酸液进料口设于所述反应釜中上部侧壁，所述气体进料口设于所述反应釜中下部侧壁。