权利要求
1.一种
锂电池正极粉料生产系统,其特征在于:包括依次连接的投配料系统、研磨系统、喷雾造粒系统、烧结系统和气流粉碎系统;
所述喷雾造粒系统包括喷雾干燥塔、热风炉、前驱体料仓、余热回收装置和
鼓风机,所述喷雾干燥塔的顶部设有进料装置和热风进口,所述热风进口通过引风管与所述热风炉连通,所述进料装置通过一稳压罐与
隔膜泵连接,所述隔膜泵与进料主管连接;所述喷雾干燥塔的底部设有物料出口,所述物料出口与前驱体料仓连接;所述喷雾干燥塔的侧面设有尾气出口,所述尾气出口与余热回收装置连接,所述鼓风机与余热回收装置连接。
2.如权利要求1所述的一种锂电池正极粉料生产系统,其特征在于:还包括后处理系统,所述后处理系统包括依次连接的批混机、超声波
振动筛、电磁除铁器和吨袋包装机,所述批混机与气流粉碎系统中的气流粉碎机连接。
3.如权利要求1所述的一种锂电池正极粉料生产系统,其特征在于:所述投配料系统包括第一真空上料机、
磷酸铁投料单元、
碳酸锂投料单元、葡萄糖投料单元和添加剂投料单元;所述磷酸铁投料单元、碳酸锂投料单元均包括依次连接的吨袋投料站、原料缓存仓、配料仓和螺旋下料机;所述葡萄糖投料单元包括依次连接的小袋投料站、配料仓和螺旋下料机,所述添加剂投料单元包括小袋投料站,所述磷酸铁投料单元的吨袋投料站、碳酸锂投料单元的吨袋投料站、葡萄糖投料单元的小袋投料站及添加剂投料单元的小袋投料站均与第一真空上料机连接;所述螺旋下料机和添加剂投料单元均与研磨系统的研磨预混罐连接。
4.如权利要求1所述的一种锂电池正极粉料生产系统,其特征在于:所述研磨系统包括依次连接的研磨预混罐、粗磨机、电磁除铁器和精磨机,所述精磨机与喷雾干燥塔连接。
5.如权利要求1所述的一种锂电池正极粉料生产系统,其特征在于:所述喷雾干燥塔的尾气出口通过一旋风分离器与余热回收装置连接;所述旋风分离器的底部设有接料仓,所述接料仓通过输料管道与储料仓连通,所述输料管道上设有一负压引风机,以将接料仓内的物料送入储料仓内。
6.如权利要求1所述的一种锂电池正极粉料生产系统,其特征在于:所述稳压罐包括一罐体,所述罐体的顶部设有一压力表,所述罐体的侧面下端连接有一出料管,所述出料管与进料装置连接;所述罐体的底部连接有一进料管,所述进料管的侧壁上连通有一支管,所述支管上安装一充气阀门;所述进料管与隔膜泵相连接。
7.如权利要求1所述的一种锂电池正极粉料生产系统,其特征在于:所述烧结系统包括高温煅烧炉,所述前驱体料仓通过第二真空上料机与高温煅烧炉连接,所述气流粉碎系统包括依次连接的发送罐和气流粉碎机,所述高温煅烧炉通过过渡仓与发送罐连接。
说明书
技术领域
[0001]本实用新型涉及锂电池生产设备技术领域,具体涉及一种锂电池正极粉料生产系统。
背景技术
[0002]锂离子电池在3C数码产品、能源储备及汽车动力等领域有极为广泛的应用,其主要由正极、负极、隔膜和
电解液四个部分组成。其中,
正极材料的耗费占比高达30~40%。锂电池的正极材料由Li、Co、Mn、Ni等构成。
磷酸铁锂电池作为一种重要的锂离子电池,广泛应用于电动车、
储能系统和移动设备等领域。其优异的性能和相对较低的成本使其成为可持续能源领域的重要组成部分。磷酸铁锂电池的正极材料是其中的核心部分。正极材料通常由锂盐、磷酸铁锂和导电剂组成。制备过程中,首先需要将锂盐与磷酸铁锂进行混合,并加入适量的导电剂。随后,将混合物进行球磨或搅拌,以获得均匀的颗粒分布和更好的
电化学性能。最后,将混合物经过高温烧结,形成结构稳定的正极材料。
[0003]然而目前生产的
磷酸铁锂正极材料中,存在颗粒不够均匀、粉体不够细碎等问题。
发明内容
[0004]本实用新型的目的是针对上述问题,提供一种锂电池正极粉料生产系统,使获得的正极粉料粒径控制精度好,颗粒均匀,且粉料足够细碎。
[0005]为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]一种锂电池正极粉料生产系统,包括依次连接的投配料系统、研磨系统、喷雾造粒系统、烧结系统和气流粉碎系统;
[0007]所述喷雾造粒系统包括喷雾干燥塔、热风炉、前驱体料仓、余热回收装置和鼓风机,所述喷雾干燥塔的顶部设有进料装置和热风进口,所述热风进口通过引风管与所述热风炉连通,所述进料装置通过一稳压罐与隔膜泵连接,所述隔膜泵与进料主管连接;所述喷雾干燥塔的底部设有物料出口,所述物料出口与前驱体料仓连接;所述喷雾干燥塔的侧面设有尾气出口,所述尾气出口与余热回收装置连接,所述鼓风机与余热回收装置连接。
[0008]本实用新型中,进一步的,还包括后处理系统,所述后处理系统包括依次连接的批混机、超声波振动筛、电磁除铁器和吨袋包装机,所述批混机与气流粉碎系统中的气流粉碎机连接。
[0009]本实用新型中,进一步的,所述投配料系统包括第一真空上料机、磷酸铁投料单元、碳酸锂投料单元、葡萄糖投料单元和添加剂投料单元;所述磷酸铁投料单元、碳酸锂投料单元均包括依次连接的吨袋投料站、原料缓存仓、配料仓和螺旋下料机;所述葡萄糖投料单元包括依次连接的小袋投料站、配料仓和螺旋下料机,所述添加剂投料单元包括小袋投料站,所述磷酸铁投料单元的吨袋投料站、碳酸锂投料单元的吨袋投料站、葡萄糖投料单元的小袋投料站及添加剂投料单元的小袋投料站均与第一真空上料机连接;所述螺旋下料机和添加剂投料单元均与研磨系统的研磨预混罐连接。
[0010]本实用新型中,进一步的,所述研磨系统包括研磨预混罐、粗磨机、电磁除铁器和精磨机,所述精磨机与喷雾干燥塔连接。
[0011]本实用新型中,进一步的,所述喷雾干燥塔的尾气出口通过一旋风分离器与余热回收装置连接;所述旋风分离器的底部设有接料仓,所述接料仓通过输料管道与储料仓连通,所述输料管道上设有一负压引风机,以将接料仓内的物料送入储料仓内。
[0012]本实用新型中,进一步的,所述稳压罐包括一罐体,所述罐体的顶部设有一压力表,所述罐体的侧面下端连接有一出料管,所述出料管与进料装置连接;所述罐体的底部连接有一进料管,所述进料管的侧壁上连通有一支管,所述支管上安装一充气阀门;所述进料管与隔膜泵相连接。
[0013]本实用新型中,进一步的,所述烧结系统包括高温煅烧炉,所述前驱体料仓通过第二真空上料机与高温煅烧炉连接。
[0014]本实用新型中,进一步的,所述气流粉碎系统包括依次连接的发送罐和气流粉碎机,所述高温煅烧炉通过过渡仓与发送罐连接。
[0015]由于采用上述技术方案,本实用新型具有以下有益效果:
[0016]本实用新型通过在锂电池正极粉料生产系统中引入研磨系统、喷雾干燥系统和气流粉碎系统等,其中喷雾干燥系统包括喷雾干燥塔、热风炉、前驱体料仓、余热回收装置和鼓风机,使得生产系统获得的正极粉料粒径控制精度好,颗粒均匀。且喷雾干燥塔的顶部进料装置通过一稳压罐与隔膜泵连接,使得本实用新型喷雾压力波动小,料粉含水率及颗粒分布的波动小,使喷雾造粒得到的粉料颗粒质量良好。经研磨系统研磨、喷雾干燥系统进行喷雾干燥造粒后,再通过气流粉碎系统进行气流粉碎,使得正极粉料得到进一步的细碎,最终获得细颗粒的正极粉料,对正极粉料的电化学性能的提高起到了关键作用。
附图说明
[0017]图1为本实用新型一种锂电池正极粉料生产系统的连接框图;
[0018]图2为本实用新型一种锂电池正极粉料生产系统中投配料系统的结构示意图;
[0019]图3为本实用新型一种锂电池正极粉料生产系统中研磨系统的结构示意图;
[0020]图4为本实用新型一种锂电池正极粉料生产系统中喷雾干燥系统、高温煅烧系统和气流粉碎系统的连接结构示意图;
[0021]图5为本实用新型一种锂电池正极粉料生产系统中后处理系统的结构示意图。
[0022]图中的附图标号为:1-第一真空上料机,2-吨袋投料站,3-原料缓存仓,4-配料仓,5-螺旋下料机,6-小袋投料站,7-研磨预混罐,8-粗磨机,9-精磨机,10-电磁除铁器,11-喷雾干燥塔,111-进料装置,112-热风进口,113-物料出口,114-尾气出口,12-热风炉,13-前驱体料仓,14-余热回收装置,15-鼓风机,16-稳压罐,161-罐体,162-压力表,163-出料管,164-进料管,165-支管,17-隔膜泵,18-进料主管,19-高温煅烧炉,20-发送罐,21-气流粉碎机,22-旋风分离器,23-批混机,24-超声波振动筛,25-第二电磁除铁器,26-吨袋包装机,27-缓冲仓。
具体实施方式
[0023]下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0024]需要说明的是,当组件被称为“固定于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0025]实施例1
[0026]请参见图1至图5,一种锂电池正极粉料生产系统,包括依次连接的投配料系统、研磨系统、喷雾造粒系统、烧结系统和气流粉碎系统。
[0027]本实施例中,所述投配料系统包括第一真空上料机1、磷酸铁投料单元、碳酸锂投料单元、葡萄糖投料单元和添加剂投料单元;所述磷酸铁投料单元、碳酸锂投料单元均包括吨袋投料站2、原料缓存仓3、配料仓4(或称配料秤)和螺旋下料机5;所述葡萄糖投料单元包括小袋投料站6、配料仓4(配料秤)和螺旋下料机5,所述添加剂投料单元包括小袋投料站6,所述磷酸铁投料单元的吨袋投料站2、碳酸锂投料单元的吨袋投料站2、葡萄糖投料单元的小袋投料站6及添加剂投料单元的小袋投料站6均与第一真空上料机1连接;所述螺旋下料机5和添加剂投料单元的小袋投料站6均与研磨系统的研磨预混罐连接。
[0028]本实施例中,所述研磨系统包括研磨预混罐7、粗磨机8、精磨机9和第一电磁除铁器10,所述精磨机9通过集料仓与喷雾造粒系统中的喷雾干燥塔11连接。
[0029]本实施例中,所述喷雾造粒系统包括喷雾干燥塔11、热风炉12、前驱体料仓13、余热回收装置14和鼓风机15,所述喷雾干燥塔11的顶部设有进料装置111和热风进口112,所述热风进口112通过引风管与所述热风炉12连通,所述进料装置111通过一稳压罐16与隔膜泵17连接,所述隔膜泵17与进料主管18连接;所述喷雾干燥塔11的底部设有物料出口113,所述物料出口113与前驱体料仓13连接;所述喷雾干燥塔11的侧面设有尾气出口114,所述尾气出口114与余热回收装置14连接,所述鼓风机15与余热回收装置14连接。
[0030]本实施例中,稳压罐16采用的是强度高、使用寿命长的不锈钢气罐。所述稳压罐16包括一罐体161,所述罐体161的顶部设有一压力表162,所述罐体161的侧面下端连接有一出料管163,所述出料管163与进料装置111连接;所述罐体161的底部连接有一进料管164,所述进料管164的侧壁上连通有一支管165,所述支管165上安装一充气阀门;所述进料管164与隔膜泵17相连接。使用时,首先打开充气阀门对稳压罐16进行充气,充气完成后,开启膈膜泵17开始喷雾造粒。随着氮气的损耗,压力波动较大时补充氮气,观察发现,压力表显示的压力波动很小,压力波动的情况大大好转。这一稳压罐16的设置,使得喷雾压力波动小,料粉含水率及颗粒分布的波动小,对喷雾造粒得到的产品质量良好。
[0031]本实施例中,所述进料装置111包括进料喷枪,所述稳压罐16的出料管163与进料喷枪连接。
[0032]本实施例中,与现有技术相同,所述烧结系统包括高温煅烧炉19,所述前驱体料仓13通过第二真空上料机(图未示)与高温煅烧炉19连接。
[0033]本实施例中,所述气流粉碎系统包括发送罐20和气流粉碎机21等,所述高温煅烧炉19通过发送罐20与气流粉碎机21连接,以使经高温煅烧后得到煅烧料经发送罐20输送至气流粉碎机21进行气流粉碎。
[0034]实施例2
[0035]请参见图1至图5,一种锂电池正极粉料生产系统,包括依次连接的投配料系统、研磨系统、喷雾造粒系统、烧结系统、气流粉碎系统和后处理系统。
[0036]本实施例中,所述投配料系统包括第一真空上料机1、磷酸铁投料单元、碳酸锂投料单元、葡萄糖投料单元和添加剂投料单元;所述磷酸铁投料单元、碳酸锂投料单元均包括吨袋投料站2、原料缓存仓3、配料仓4(或称配料秤)和螺旋下料机5;所述葡萄糖投料单元包括小袋投料站6、配料仓4(配料秤)和螺旋下料机5,所述添加剂投料单元包括小袋投料站6,所述磷酸铁投料单元的吨袋投料站2、碳酸锂投料单元的吨袋投料站2、葡萄糖投料单元的小袋投料站6及添加剂投料单元的小袋投料站6均与第一真空上料机1连接;所述螺旋下料机5和添加剂投料单元的小袋投料站6均与研磨系统的研磨预混罐连接。
[0037]本实施例中,所述研磨系统包括依次连接的研磨预混罐7、粗磨机8、第一电磁除铁器10和精磨机9,所述精磨机9通过集料仓与喷雾造粒系统中的喷雾干燥塔11连接。
[0038]本实施例中,所述喷雾造粒系统包括喷雾干燥塔11、热风炉12、前驱体料仓13、余热回收装置14和鼓风机15,所述喷雾干燥塔11的顶部设有进料装置111和热风进口112,所述热风进口112通过引风管与所述热风炉12连通,所述进料装置111通过一稳压罐16与隔膜泵17连接,所述隔膜泵17与进料主管18连接;所述喷雾干燥塔11的底部设有物料出口113,所述物料出口113与前驱体料仓13连接;所述喷雾干燥塔11的侧面设有尾气出口114,所述尾气出口114与余热回收装置14连接,所述鼓风机15与余热回收装置14连接。
[0039]本实施例中,所述喷雾干燥塔11的尾气出口114还通过一旋风分离器22与余热回收装置14连接。所述旋风分离器22的底部设有接料仓221,所述旋风分离器22的顶部开设有气体出口。由于喷雾干燥塔11的尾气出口114中可能还会有部分粉料随尾气流出,通过这一旋风分离器22的设置,可回收随尾气流出的粉料,减少了喷雾干燥所得粉料的浪费。
[0040]本实施例中,稳压罐16采用的是强度高、使用寿命长的不锈钢气罐。所述稳压罐16包括一罐体161,所述罐体161的顶部设有一压力表162,所述罐体161的侧面下端连接有一出料管163,所述出料管163与进料装置111连接;所述罐体161的底部连接有一进料管164,所述进料管164的侧壁上连通有一支管165,所述支管165上安装一充气阀门;所述进料管164与隔膜泵17相连接。使用时,首先打开充气阀门对稳压罐16进行充气,充气完成后,开启膈膜泵17开始喷雾造粒。随着氮气的损耗,压力波动较大时补充氮气,观察发现,压力表显示的压力波动很小,压力波动的情况大大好转。这一稳压罐16的设置,使得喷雾压力波动小,料粉含水率及颗粒分布的波动小,对喷雾造粒得到的产品质量良好。
[0041]本实施例中,所述进料装置111包括进料喷枪,所述稳压罐16的出料管163与进料喷枪连接。
[0042]本实施例中,与现有技术相同,所述烧结系统包括高温煅烧炉19,所述前驱体料仓13通过第二真空上料机(图未示)与高温煅烧炉19连接。
[0043]本实施例中,所述气流粉碎系统包括发送罐20和气流粉碎机21,所述高温煅烧炉19通过发送罐20与气流粉碎机21连接,以使经高温煅烧后得到煅烧料经发送罐20输送至气流粉碎机21进行气流粉碎。
[0044]本实施例中,所述后处理系统包括依次连接的批混机23、超声波振动筛24、第二电磁除铁器25和吨袋包装机26,其中,批混机23还通过缓冲仓27与超声波振动筛24连接,所述批混机23与气流粉碎系统中的气流粉碎机21连接。
[0045]本实用新型通过在锂电池正极粉料生产系统中引入研磨系统、喷雾干燥系统和气流粉碎系统等,其中喷雾干燥系统包括喷雾干燥塔11、热风炉12、前驱体料仓13、余热回收装置14和鼓风机15,使得生产系统获得的正极粉料粒径控制精度好,颗粒均匀。且喷雾干燥塔11的顶部进料装置通过一稳压罐16与隔膜泵17连接,使得本实用新型喷雾压力波动小,料粉含水率及颗粒分布的波动小,使喷雾造粒得到的粉料颗粒质量良好。经研磨系统研磨、喷雾干燥系统进行喷雾干燥造粒后,再通过气流粉碎系统进行气流粉碎,使得正极粉料得到进一步的细碎,最终获得细颗粒的正极粉料,对正极粉料的电化学性能的提高起到了关键作用。
[0046]除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
说明书附图(5)
声明:
“锂电池正极粉料生产系统” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)