本实用新型专利技术涉及锂离子电池正极材料表面包覆技术领域，传统的锂离子电池正极材料液相包覆装置包覆工序繁琐，结构复杂，存在包覆效果差、制备成本高、不安全等问题。针对上述问题，本实用新型专利技术提供一种锂离子电池正极材料液相包覆装置，包括超纯水机、搅拌罐、搅拌桨、搅拌桨电机、雾化器和可旋转的包覆罐，所述搅拌罐设有进水口、出液口和加料口，所述进水口与超纯水机的出水口连接，所述出液口与雾化器的进液口连接，所述搅拌桨设于搅拌罐内且由搅拌桨电机驱动，所述雾化器包括多个喷雾出口，所述喷雾出口设于包覆罐内，所述包覆罐设有进料口。该装置应用于大规模生产中，结构简单、安全、包覆效果好。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及锂离子电池正极材料表面包覆
，具体为一种锂离子电池正极材料液相包覆装置。
技术介绍
由于锂离子电池具有无记忆效应、自放电小、工作温度范围宽、能量密度高和环保等优点，被广泛地应用于生产和生活的各个领域，如移动电子设备、电动工具、环保电动汽车、UPS电源等领域。锂离子电池的正极材料作为其核心部件对电池的性能具有重要影响。常用的正极材料主要包括LiCoO2、LiNiXCoYMn1-X-YO2、LiMn2O4、LiFePO4等。3C设备(笔记本电脑、手机等)领域对材料体积能量密度要求很高，LiCoO2、LiNiXCoYMn1-X-YO2因具有较高的体积能量密度，因而被作为主要正极材料被广泛应用。随着3C设备的功能不断强大，对锂离子电池能量密度的要求也越来越高。为提高锂离子电池的能量密度，将电池充电截止电压由4.2V提高到4.35V或者4.4V，可使相同体系的锂离子电池容量提高10～15％，此种方法是提高锂离子电池能量密度的有效途径。但当充电截止电压提高到4.35V或4.4V时，锂离子电池正极材料有较高的氧化性，与电解液剧烈反应，循环性能急剧恶化，安全性能也随之降低。因此，我们要对锂离子电池正极材料进行表面包覆改性，抑制活性物质材料与电解液的反应，从而提高高温循环性能。中国专利公开号CN102986895A的专利技术专利公开了一种表面复合包覆的锂离子电池正极材料和其制备方法以及锂离子电池。该制备方法采用无水乙醇做分散剂，不仅使得工业生产存在安全隐患，而且制备成本高。中国专利公开号CN101150190的专利技术专利公开了一种锂离子二次电池正极材料锆、磷掺杂型钴酸锂及其制备方法，该制备方法采用水做分散剂，虽然不存在安全隐患的问题，但必须有一道干燥工序，工序复杂，制备成本较高。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本技术提供一种结构简单、包覆工序简便、成品率高、生产效率高、制备成本低、包覆效果好、安全的锂离子电池正极材料液相包覆装置。为实现以上技术目的，本技术的技术方案为：一种锂离子电池正极材料液相包覆装置，包括超纯水机、搅拌罐、搅拌桨、搅拌桨电机、雾化器和可旋转的包覆罐，所述搅拌罐设有进水口、出液口和加料口，所述进水口与超纯水机的出水口连接，所述出液口与雾化器的进液口连接，所述搅拌桨设于搅拌罐内且由搅拌桨电机驱动，所述雾化器包括多个喷雾出口，所述喷雾出口设于包覆罐内，所述包覆罐设有进料口。该装置的工作过程为：1.将锂离子电池正极材料粉体加入包覆罐内，启动包覆罐旋转混合。2.将自来水经超纯水及净化成纯净水将搅拌罐的进水口加入搅拌罐。3.将待包覆元素化合物经搅拌罐的加料口加入搅拌罐，待包覆元素化合物溶解于搅拌罐内的纯净水中，形成包覆溶液。4.包覆溶液经搅拌罐的出液口进入雾化器，雾化器对包覆溶液进行雾化，雾化后的包覆溶液由喷雾出口喷覆在锂离子电池正极材料粉体的表面。5.喷覆完成后，包覆罐继续旋转混合，包覆液均匀包覆在正极材料粉体表面，包覆完成。作为优选，所述喷雾出口沿包覆罐轴向均匀设于包覆罐内；喷雾出口沿包覆罐轴向均匀设置，以达到最佳喷覆效果。作为改进，还包括空压机，所述搅拌罐上还设有进气口，所述空压机的出气口与搅拌罐的进气口连接；当搅拌罐内的压力不足以使罐内溶液正常进入雾化器时或者需要调节搅拌罐出液口的出液速度时，使用空压机向搅拌罐内注入压缩空气，压缩空气对罐内液体进行增压。作为改进，所述搅拌罐还设有排气口；当搅拌罐内压力过大时，通过排气口对搅拌罐泄压。作为改进，所述搅拌罐上还设有用于监测罐内压力的第一压力表；使用压力表对搅拌罐内的压力进行监测，根据监测数据，调整空压机和排气口的工作状态，适时调节罐内压力。作为改进，所述搅拌罐的出液口与雾化器的进液口通过管道连接，所述管道上设有第二压力表；用于监测搅拌罐与雾化器连接管路上的压力情况。从以上描述可以看出，本技术具备以下优点：1.包覆溶液为水溶液，而非有机溶剂，安全性高，不易挥发，环境污染小；2.通过雾化器将待包覆元素化合物水溶液喷覆在锂离子电池正极材料粉体表面，易于包覆均匀，改性效果佳，成品率高；3.利用雾化器进行喷覆得到的改性后的正极材料，含水量极低，无需再进行干燥处理便可直接进入后续的热处理工序，节省工序，降低制备成本；4.使用本技术所述的包覆装置进行包覆工序与传统的包覆装置相比，无需经过制液、溶剂回收、干燥工序，工序简便，生产效率高，制备成本低，易于产业化。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术雾化器的喷雾出口结构示意图；附图标记：1.超纯水机、2.搅拌罐、2.1.进水口、2.2.出液口、2.3.加料口、2.4.进气口、2.5.排气口、3.搅拌桨、4.搅拌桨电机、5.雾化器、5.1.进液口、5.2.喷雾出口、6.可旋转的包覆罐、6.1.进料口、7.空压机、7.1.出气口、8.第一压力表、9.第二压力表。具体实施方式结合图1，详细说明本技术的一个具体实施例，但不对本技术的权利要求做任何限定。如图1所示，一种锂离子电池正极材料液相包覆装置，包括超纯水机1、搅拌罐2、搅拌桨3、搅拌桨电机4、雾化器5和可旋转的包覆罐6，搅拌罐2设有进水口2.1、出液口2.2和加料口2.3，进水口2.1与超纯水机1的出水口连接，出液口2.2与雾化器5的进液口5.1连接，搅拌桨3设于搅拌罐2内且由搅拌桨电机4驱动，所述雾化器5包括多个喷雾出口5.2，所述喷雾出口5.2设于包覆罐内，所述包覆罐6设有进料口6.1。使用上述装置，以2000Kg钴酸锂作为锂离子电池正极材料，进行液相包覆的过程如下：1.通过包覆罐6的进料口6.1向包覆罐内6加入2000Kg的钴酸锂，启动包覆罐6混合30-120分钟，混合均匀。2.一定重量的自来水经超纯水机1净化为纯净水，然后通过搅拌罐2的进水口2.1加入搅拌罐2内。3.一定重量的待包覆元素化合物通过搅拌罐2的加料口2.3加入搅拌罐2内，待包覆元素化合物的重量与步骤2中的纯净水重量相匹配。4.开启搅拌桨电机4驱动搅拌桨3进行搅拌，使待包覆元素化合物溶解于搅拌罐2内的纯净水，得到合格的包覆溶液。5.开启雾化器5的进液口5.1，将搅拌罐2内的合格包覆溶液加入雾化器5进行雾化处理，雾化后的合格包覆溶液经雾化器5的喷雾出口5.2喷覆在旋转的包覆罐6内的钴酸锂粉体表面，喷覆本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种锂离子电池正极材料液相包覆装置，其特征在于：包括超纯水机(1)、搅拌罐(2)、搅拌桨(3)、搅拌桨电机(4)、雾化器(5)和可旋转的包覆罐(6)，所述搅拌罐(2)设有进水口(2.1)、出液口(2.2)和加料口(2.3)，所述进水口(2.1)与超纯水机(1)的出水口连接，所述出液口(2.2)与雾化器(5)的进液口(5.1)连接，所述搅拌桨(3)设于搅拌罐(2)内且由搅拌桨电机(4)驱动，所述雾化器(5)包括多个喷雾出口(5.2)，所述喷雾出口(5.2)设于包覆罐(6)内，所述包覆罐(6)设有进料口(6.1)。
【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极材料液相包覆装置，其特征在于：包括超纯水机(1)、
搅拌罐(2)、搅拌桨(3)、搅拌桨电机(4)、雾化器(5)和可旋转的包覆罐
(6)，所述搅拌罐(2)设有进水口(2.1)、出液口(2.2)和加料口(2.3)，
所述进水口(2.1)与超纯水机(1)的出水口连接，所述出液口(2.2)与雾化
器(5)的进液口(5.1)连接，所述搅拌桨(3)设于搅拌罐(2)内且由搅拌桨
电机(4)驱动，所述雾化器(5)包括多个喷雾出口(5.2)，所述喷雾出口(5.2)
设于包覆罐(6)内，所述包覆罐(6)设有进料口(6.1)。
2.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料液相包覆装置，其特征在于：所述喷
雾出口(5.2)沿包覆罐(6)轴向均匀设于包覆...
【专利技术属性】
技术研发人员：李军秀，张文艳，丁卫丰，蒋君，熊霁，
申请(专利权)人：无锡凯力克能源材料有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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