检测磷酸铁锂中碳含量的设备和方法技术

本发明专利技术公开了检测磷酸铁锂中碳含量的设备和方法，涉及磷酸铁锂电池材料检测技术领域。包括碳硫分析仪，所述碳硫分析仪的采集端处安装有筛分机构；所述筛分机构包括加热罐体，加热罐体的顶端安装有带有气体排放管的密封上盖，加热罐体外部的一侧固定连接有注氧管。本发明专利技术通过将磷酸铁锂电池终端负极材料先导入到带有搅拌功能的反应罐内，再向反应罐内填充硫酸溶液，使得负极材料内和酸溶液反应的物质被提前剔除，接着通过将反应后的溶液渣烘干处理，并投放到加热罐内通过填充纯氧与其反应，使得磷酸铁锂电池负极材料中的碳元素和氧气反应生产二氧化碳，并最终导入碳硫分析仪内进行分析的设置，提高了实际检测数据的精准度。度。度。

Equipment and method for detecting carbon content in lithium iron phosphate

【技术实现步骤摘要】
检测磷酸铁锂中碳含量的设备和方法


[0001]本专利技术涉及磷酸铁锂电池材料检测
，具体为检测磷酸铁锂中碳含量的设备和方法。

技术介绍

[0002]在磷酸铁锂电池的制备过程中，当磷酸铁锂电池负极中碳含量低时，材料中二价铁离子被氧化的比例大，从而会造成样品纯度降低，此外当磷酸铁锂材料中碳含量太高时，会影响材料的振实密度，致使材料的克容量低，当碳含量过高也会给加工性能带来很多不利的影响，为此在制备磷酸铁锂电池时需要对磷酸铁锂电池负极中碳含量进行检测。
[0003]其中磷酸铁锂电池在充电时，正极的锂离子从正极磷酸铁锂晶体迁移到晶体的表面并，在电场力的作用下，通过进入电解液，然后穿过隔膜，再经电解液迁移到负极的石墨晶体的表面，最后嵌入石墨晶格中，因此在实际检测磷酸铁锂电池中炭含量时，需要对石墨晶体表面嵌入的离子进行剔除，而现阶段检测磷酸铁锂中碳含量的方式，多为酸性溶剂与石墨晶体进行反应，在将离子剔除后，然后进行过滤，最后对未溶解的部分进行干燥、称重，从而进行得到碳含量的数值，但是该方式在实际检测时，由于碳元素在实际反应时会产生含炭气体，这些含炭气体会带走一部分碳元素，因此传统方式进行检测其得到的数据并不准确，为此本申请提出一种检测磷酸铁锂中碳含量的方法及该方法所需要使用设备以解决上述存在的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供检测磷酸铁锂中碳含量的设备和方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：检测磷酸铁锂中碳含量的设备，包括碳硫分析仪，所述碳硫分析仪的采集端处安装有筛分机构；所述筛分机构包括加热罐体，加热罐体的顶端安装有带有气体排放管的密封上盖，加热罐体外部的一侧固定连接有注氧管，气体排放管的一端和所述碳硫分析仪的采集端固定且连通，所述加热罐体的内部从外到里依次安装有布料组件、调节组件和集气组件；所述集气组件包括集气管，集气管外部的一端和所述注氧管的一端相固定且连通，集气管的底部和所述加热罐体内部的底端固定，集气管的顶部放置有导流管；所述调节组件包括内部布满通孔的调节罩，调节罩的顶端和所述导流管内部的底端相固定，调节罩的底端固定连接有调节翻板；所述布料组件包括布料电机，布料电机固定在所述加热罐体的底部，布料电机的输出端固定连接有螺纹柱，螺纹柱的顶端贯穿所述加热罐体的底部，所述螺纹柱的外部自下而上安装有布料螺旋桨和螺纹管，螺纹管的顶端固定有内部布满通孔的储料盆，储料盆的内部和所述调节翻板的一端相接触。
[0006]更进一步地，所述储料盆的外壁和所述调节罩的外壁分别和集气管内壁的两端相
贴合。
[0007]更进一步地，所述布料螺旋桨包括装配环，装配环的内壁和所述螺纹柱的外壁相螺接，装配环的外壁固定连接有螺旋桨，螺旋桨的底部固定连接有布料凸起，布料凸起的底部和所述加热罐体内部的底端相接触。
[0008]更进一步地，所述导流管整体呈倒放的漏斗结构，导流管外部的一端固定连接有添加管，所述调节罩外部的一端开设有贯穿孔，添加管的一端贯穿密封上盖与所述加热罐体的外部相连通，添加管的另一端穿过贯穿孔和所述储料盆的内部相连通。
[0009]更进一步地，所述导流管内部的一端螺接有颗粒捕捉器，颗粒捕捉器的顶部固定连接有支持手柄，颗粒捕捉器的内部安装有不锈钢滤网。
[0010]更进一步地，所述导流管外部一端的两侧分别固定连接有受力把手，所述受力把手所使用的材质为玻璃，所述受力把手整体外观结构为环形结构。
[0011]更进一步地，所述密封上盖顶部的一端安装有连通阀门管，连通阀门管和所述添加管相适配。
[0012]更进一步地，所述加热罐体内部的输出端为加热电阻，加热电阻整体呈螺旋缠绕固定在加热罐体的内壁上，所述加热罐体外部的一侧固定连接有进料管，加热罐体和集气管通过进料管相连通，进料管的另一端安装有抽料泵，抽料泵的抽料端安装有预处理机构。
[0013]更进一步地，所述预处理机构包括溶解组件和烘烤组件，所述溶解组件包括回收罐，回收罐外部的一端安装有出液管，回收罐的顶部安装有抽液泵，抽液泵的输出端安装有连通管，连通管的一端固定有储存组件；所述烘烤组件包括烘烤盒，烘烤盒外部的一端和储存组件底部之间固定连接有抽料管，烘烤盒外部的一侧安装有带管集风罩，带管集风罩的一端和所述抽料泵的抽料端固定且连通，烘烤盒外部的另一端安装有抽管，抽管的一端安装有抽料气泵。
[0014]更进一步地，所述储存组件包括反应筒，反应筒的顶部螺接有密封盖，反应筒外部的一侧固定连有填料管，填料管的外部一端固定连接有放置漏斗，反应筒的底部固定连接有微型电机，反应筒内部的底端转动连接有搅拌桨，所述微型电机的输出端贯穿反应筒和搅拌桨的底部相固定。
[0015]为实现上述目的，本专利技术还提供了如下技术方案：检测磷酸铁锂中碳含量的方法，其检测步骤如下：步骤一、将磷酸铁锂电池中的负极材料通过填料管倒入进反应筒的内部，从填料管处倒入硫酸溶液进反应筒的内部；步骤二、通过外部控制器使得微型电机驱动搅拌桨转动10mim
‑
15min，搅拌处理后，通过抽液泵将反应液抽取到回收罐的内部进行回收；步骤三、抽料气泵工作，将反应后的原料抽取到烘烤盒的内部，烘烤盒温度为200
±
20℃，烘干3
‑
5小时，随后用抽料泵将干燥化的原料输送到加热罐体的内部；步骤四、向加热罐体的内部填充纯氧，然后升温加热罐体，使其内部温度保持260
±
20℃，并保持2
‑
2.5小时，并在升温前，向加热罐体内的储料盆上添加氢氧化钙浆体，氢氧化钙浆体和负极材料的比例为2∶1；步骤五、加热罐体内原料与纯氧反应生成二氧化碳气体和二氧化硫气体，二氧化硫气体和氢氧化钙浆体反应消除，二氧化碳气体沿气体排放管进入到碳硫分析仪内进行分
析。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该检测磷酸铁锂中碳含量的设备和方法，通过将磷酸铁锂电池终端负极材料先导入到带有搅拌功能的反应罐内，再向反应罐内填充硫酸溶液，使得负极材料内和酸溶液反应的物质被提前剔除，接着通过将反应后的溶液渣烘干处理，并投放到加热罐内通过填充纯氧与其反应，使得磷酸铁锂电池负极材料中的碳元素和氧气反应生产二氧化碳，并最终导入碳硫分析仪内进行分析的设置，提高了实际检测数据的精准度。
[0017]此外通过设置的布料组件，使得检测原料和反应添加料在实际反应时，能够增大其和氧气的接触面积，增大了实际反应的速率，间接的缩短了测磷酸铁锂所需要的时间。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的等轴测图；图2为本专利技术放置架内预处理机构的结构组成图；图3为本专利技术溶解组件的结构装配图；图4为本专利技术烘烤组件的等轴测图；图5为本专利技术烘烤组件的内部结构图；图6为本专利技术储存组件的结构组成图；图7为本专利技术筛分机构的主剖视图；图8为本专利技术加热罐体外的装配组成图；图9为本专利技术加热罐体内的装配组成图；图10为本专利技术布料组件的结构组成图；图11为本专利技术调节组件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.检测磷酸铁锂中碳含量的设备，包括碳硫分析仪（4），其特征在于：所述碳硫分析仪（4）的采集端处安装有筛分机构（5）；所述筛分机构（5）包括加热罐体（51），加热罐体（51）的顶端安装有带有气体排放管（54）的密封上盖（56），加热罐体（51）外部的一侧固定连接有注氧管（52），气体排放管（54）的一端和所述碳硫分析仪（4）的采集端固定且连通，所述加热罐体（51）的内部从外到里依次安装有布料组件（8）、调节组件（9）和集气组件（10）；所述集气组件（10）包括集气管（101），集气管（101）外部的一端和所述注氧管（52）的一端相固定且连通，集气管（101）的底部和所述加热罐体（51）内部的底端固定，集气管（101）的顶部放置有导流管（105）；所述调节组件（9）包括内部布满通孔的调节罩（91），调节罩（91）的顶端和所述导流管（105）内部的底端相固定，调节罩（91）的底端固定连接有调节翻板（92）；所述布料组件（8）包括布料电机（81），布料电机（81）固定在所述加热罐体（51）的底部，布料电机（81）的输出端固定连接有螺纹柱（82），螺纹柱（82）的顶端贯穿所述加热罐体（51）的底部，所述螺纹柱（82）的外部自下而上安装有布料螺旋桨（83）和螺纹管（85），螺纹管（85）的顶端固定有内部布满通孔的储料盆（84），储料盆（84）的内部和所述调节翻板（92）的一端相接触。2.根据权利要求1所述的检测磷酸铁锂中碳含量的设备，其特征在于：所述储料盆（84）的外壁和所述调节罩（91）的外壁分别和集气管（101）内壁的两端相贴合。3.根据权利要求1所述的检测磷酸铁锂中碳含量的设备，其特征在于：所述布料螺旋桨（83）包括装配环，装配环的内壁和所述螺纹柱（82）的外壁相螺接，装配环的外壁固定连接有螺旋桨，螺旋桨的底部固定连接有布料凸起（86），布料凸起（86）的底部和所述加热罐体（51）内部的底端相接触。4.根据权利要求1所述的检测磷酸铁锂中碳含量的设备，其特征在于：所述导流管（105）整体呈倒放的漏斗结构，导流管（105）外部的一端固定连接有添加管（103），所述调节罩（91）外部的一端开设有贯穿孔（95），添加管（103）的一端贯穿密封上盖（56）与所述加热罐体（51）的外部相连通，添加管（103）的另一端穿过贯穿孔（95）和所述储料盆（84）的内部相连通。5.根据权利要求4所述的检测磷酸铁锂中碳含量的设备，其特征在于：所述导流管（105）内部的一端螺接有颗粒捕捉器（104），颗粒捕捉器（104）的顶部固定连接有支持手柄，颗粒捕捉器（104）的内部安装有不锈钢滤网。6.根据权利要求4所述的检测磷酸铁锂中碳含量的设备，其特征在于：所述导流管（105）外部一端的两侧分别固定连接有受力把手（102），所述受力把手（102）所使用的材质为玻璃，所述受力把手（102）整体外观结构为环形结构。7.根据权利要求4所述的检测磷酸铁锂中碳含量的设备，其特征在于：所述密封上盖（56）顶部的一端安装有连通阀门管（55），连通阀门管（55）和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世银，杨洲，罗重芳，
申请(专利权)人：四川富临新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：