一种LIMO2层状复合物加工设备及其加工方法与流程

本发明涉及电池材料领域,更具体地说，涉及一种limo2层状复合物加工设备及其加工方法。

背景技术

锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料占有较大比例（正负极材料的质量比为3:1~4：1）,因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能，其成本也直接决定电池成本高低。锂离子电池是以2种不同的能够可逆地插入及脱出锂离子的嵌锂化合物分别作为电池的正极和负极的2次电池体系。充电时，锂离子从正极材料的晶格中脱出，经过电解质后插入到负极材料的晶格中，使得负极富锂，正极贫锂；放电时锂离子从负极材料的晶格中脱出，经过电解质后插入到正极材料的晶格中，使得正极富锂，负极贫锂。这样正负极材料在插入及脱出锂离子时相对于金属锂的电位的差值，就是电池的工作电压。锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池，已成为高新技术发展的重点之一。锂离子电池具有以下特点：高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多。因其上述特点，锂离子电池已应用到移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等众多民用及军事领域。

而现有的锂电池正极层状复合物，仍然在减小内阻以及自放电效应上，存在突破的空间。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明第一目的是提供一种limo2层状复合物加工设备；

本发明的第二目的是提供一种limo2层状复合物加工方法，以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种limo2层状复合物加工设备，包括基座，所述基座上设置有储料机构、抓料机构、缘化机构、离子跃迁机构以及出料机构；

所述储料机构包括有储料盘，所述储料盘上设置有若干定位槽，所述limo2层状复合物放置于所述定位槽中；

所述抓料机构包括抓料夹手、垂向取料组、水平送料组，所述水平送料组包括有水平送料轨道以及水平送料件，所述垂直取料组设置于所述水平送料组上，所述水平送料件用于带动所述垂直送料组沿一水平方向运动；所述垂直取料组包括有垂直取料轨道以及垂直取料件，所述抓料夹手设置于所述垂直取料组上，所述垂直取料件用于带动所述取料抓手沿一垂直方向运动，所述取料抓手用于抓取所述储料盘中的limo2层状复合物；

所述缘化机构包括定位夹持件、磁场发生器、缘化驱动组，所述定位夹持件包括两个夹持杆，两个夹持杆用于夹持所述limo2层状复合物的轴向的两端，所述磁场发生器用于产生一定向磁场，当所述limo2层状复合物被定位夹持件固定时，所述定向磁场的方向与所述limo2层状复合物的轴线方向平行；所述缘化驱动组用于带动所述夹持件转动，以使夹持件上的limo2层状复合物中的锂离子在定向磁场的作用下向所述limo2层状复合物的边缘运动；

所述离子跃迁机构包括平移驱动组以及光束激发组；所述平移驱动组设置于所述基座上，所述光束激发组固定于所述平移驱动组上，所述平移驱动组用于带动所述光束激发组在一水平面上运动，所述光束激发组包括光束发射器，所述光束发射器用于向所述夹持件上的limo2层状复合物发射一预设频率的光束以激发所述limo2层状复合物的边缘的锂离子；

所述出料机构包括出料台，所述出料台上设置有顶升出料件，所述顶升出料件设置于所述夹持件的下方，所述顶升出料件工作时将所述limo2层状复合物从所述夹持件上脱离。

进一步地：所述limo2层状复合物的两侧固定有绝缘承接块。

进一步地：所述夹持杆之间形成用于固定所述limo2层状复合物的夹持间隙，所述夹持间隙设置于所述抓料夹手沿水平方向的运动路径上。

进一步地：所述抓料机构设置有加热件，所述加热件用于加热所述抓料夹手。

进一步地：所述平移驱动组包括竖向平移组以及横向平移组，所述竖向平移组包括竖向平移轨道以及竖向驱动件，所述横向平移组设置于所述竖向平移轨道上，所述竖向驱动件用于带动所述横向平移组做竖向运动，所述横向平移组包括横向平移轨道以及横向驱动件，所述光束激发组设置于所述横向平移轨道上，所述横向驱动件用于带动所述光束激发组做横向运动。

为了实现本发明的第二目的：提供一种limo2层状复合物加工方法，其特征在于：提供储料机构、抓料机构、缘化机构、离子跃迁机构以及出料机构；具体包括以下步骤：

取料步骤，通过取料机构从储料机构上取下一个limo2层状复合物；

定位步骤，将所述limo2层状复合物固定于缘化机构；

缘化步骤，通过磁场发生器用于产生一定向磁场，并同时带动所述limo2层状复合物转动以使所述limo2层状复合物中的锂离子在定向磁场的作用下向所述limo2层状复合物的边缘运动；

激发步骤，通过离子跃迁机构发射一预设频率的光束照射所述所述limo2层状复合物的表面以激发所述limo2层状复合物的边缘的锂离子；

出料步骤，通过出料机构将所述limo2层状复合物从所述缘化机构上脱离。

进一步地：在真空条件下进行所述缘化步骤以及激发步骤。

进一步地：所述取料步骤还包括加热所述limo2层状复合物。

进一步地：所述limo2层状复合物由xli2mno3·(1-x)limo2材料和碳源前驱体混料后烧结而成。

进一步地：所述光束的预设频率的取值范围3*10¹⁴-5*10¹⁶hz之间。

本发明技术效果主要体现在以下方面：通过这样设置，该设备可以将limo2层状复合物中的杂质进行缘化反应，然后再通过光电效应将锂电子激发，就可以将limo2层状复合物中的锂离子通过缘化反应，减小电池的内阻同时可以避免自放电效应，提高电池寿命。

附图说明

图1：本发明的limo2层状复合物加工设备的轴侧图一；

图2：本发明的limo2层状复合物加工设备的轴侧图二；

图3：本发明的limo2层状复合物加工设备的俯视图；

图4：本发明的图2中a部储料机构示意图；

图5：本发明的图1中b部抓料机构示意图；

图6：本发明的图1中c部缘化机构示意图；

图7：本发明的图2中d部出料机构示意图；

图8：本发明的图1中e部离子跃迁机构示意图。

附图标记：1、limo2层状复合物；11、绝缘承接块；100、基座；200、储料机构；210、储料盘；211、定位槽；220、储料轨道；230、储料驱动件；300、抓料机构；310、抓料夹手；320、垂向取料组；321、垂向送料轨道；322、垂向送料件；330、水平送料组；331、水平送料轨道；332、水平送料件；340、加热件；400、缘化机构；410、定位夹持件；411、夹持杆；420、磁场发生器；430、缘化驱动组；431、缘化驱动电机；432、第一皮带轮组件；433、第二皮带轮组件；500、出料机构；510、出料台；520、顶升出料件；600、离子跃迁机构；610、横向平移组；611、横向平移轨道；612、横向驱动件；620、竖向平移组；621、竖向平移轨道；622、竖向驱动件；630、光束激发组。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。

参照图1所示，一种limo2层状复合物1加工设备，包括基座100，所述基座100上设置有储料机构200、抓料机构300、缘化机构400、离子跃迁机构600以及出料机构500；还包括用于对上述所有机构进行控制的控制器。

所述储料机构200包括有储料盘210，所述储料盘210上设置有若干定位槽211，所述limo2层状复合物1放置于所述定位槽211中；首先需要说明的是，储料盘210通过储料轨道220以及储料驱动件230可以在储料轨道220上运动，参照图3可以看出，储料轨道220、夹料抓手以及夹持件的间隙，设置在同一直线上，提高加工效率，储料驱动件230通过电机驱动储料盘210运动，方便放料和出料。所述limo2层状复合物1的两侧固定有绝缘承接块11。一来避免缘化反映时产生轴向的电流，二来可以防止在夹持过程中对limo2层状复合物1的损坏，同时可以提高夹持效果。

所述抓料机构300包括抓料夹手310、垂向取料组320、水平送料组330，所述水平送料组330包括有水平送料轨道331以及水平送料件332，所述垂直取料组设置于所述水平送料组330上，所述水平送料件332用于带动所述垂直送料组沿一水平方向运动；所述垂直取料组包括有垂直取料轨道以及垂直取料件，所述抓料夹手310设置于所述垂直取料组上，所述垂直取料件用于带动所述取料抓手沿一垂直方向运动，所述取料抓手用于抓取所述储料盘210中的limo2层状复合物1；水平送料件332以及垂直送料件都通过电机和皮带轮带动，而取料抓手通过电动执行件控制，所述抓料机构300设置有加热件340，所述加热件340用于加热所述抓料夹手310。而加热温度可以控制在80-90摄氏度，保证加热效果，避免减小湿度对limo2层状复合物1的影响，可以提供给锂离子动能，但是如果温度过高容易产生杂质。而具体如下，首先通过水平送料组330运动到要夹取的limo2层状复合物1的正上方，而后控制垂向送料组运动，并通过抓料夹手310夹持夹取所述limo2层状复合物1并抬升带离定位槽211，最后通过水平送料组330将limo2层状复合物1送到定位夹持件410的间隙处。

所述缘化机构400包括定位夹持件410、磁场发生器420、缘化驱动组430，所述定位夹持件410包括两个夹持杆411，两个夹持杆411用于夹持所述limo2层状复合物1的轴向的两端，所述磁场发生器420用于产生一定向磁场，当所述limo2层状复合物1被定位夹持件410固定时，所述定向磁场的方向与所述limo2层状复合物1的轴线方向平行；所述缘化驱动组430用于带动所述夹持件转动，以使夹持件上的limo2层状复合物1中的锂离子在定向磁场的作用下向所述limo2层状复合物1的边缘运动；所述夹持杆411之间形成用于固定所述limo2层状复合物1的夹持间隙，所述夹持间隙设置于所述抓料夹手310沿水平方向的运动路径上，首先需要说明的是，由于limo2层状复合物1是片状结构，所以在定向磁场上转动时，就会产生缘化反应，内部的锂离子就会像片状结构的边缘运动，而在中心产生空穴结构，而这样的离子分布，可以提高电池的使用寿命，减小内阻，而两个夹持杆411通过同步电机带动进行转动，同时通过夹持驱动件控制夹持杆411夹紧所述limo2层状复合物1而后转动limo2层状复合物1的同时产生定向磁场，缘化驱动组430包括缘化驱动电机431、第一皮带轮组件432以及第二皮带轮组件433，第一皮带轮组件432和第二皮带轮组件433分别带动两个夹持杆411转动，第一皮带轮组件432和第二皮带轮组件433通过联动杆联动以实现同步转动。

所述离子跃迁机构600包括平移驱动组以及光束激发组630；所述平移驱动组设置于所述基座100上，所述光束激发组630固定于所述平移驱动组上，所述平移驱动组用于带动所述光束激发组630在一水平面上运动，所述光束激发组630包括光束发射器，所述光束发射器用于向所述夹持件上的limo2层状复合物1发射一预设频率的光束以激发所述limo2层状复合物1的边缘的锂离子；光束的预设频率的取值范围3*10¹⁴-5*10¹⁶hz之间，通过将锂离子激发，可以起到一个增加空穴的效果，提高电池的导电效率。所述平移驱动组包括竖向平移组620以及横向平移组610，所述竖向平移组620包括竖向平移轨道621以及竖向驱动件622，所述横向平移组610设置于所述竖向平移轨道621上，所述竖向驱动件622用于带动所述横向平移组610做竖向运动，所述横向平移组610包括横向平移轨道611以及横向驱动件612，所述光束激发组630设置于所述横向平移轨道611上，所述横向驱动件612用于带动所述光束激发组630做横向运动。通过电机带动皮带轮实现。

所述出料机构500包括出料台510，所述出料台510上设置有顶升出料件520，所述顶升出料件520设置于所述夹持件的下方，所述顶升出料件520工作时将所述limo2层状复合物1从所述夹持件上脱离。所述limo2层状复合物1由xli2mno3·(1-x)limo2材料和碳源前驱体混料后烧结而成。

为了实现本发明的第二目的：提供一种limo2层状复合物1加工方法，所述limo2层状复合物1由xli2mno3·(1-x)limo2材料和碳源前驱体混料后烧结而成。提供储料机构200、抓料机构300、缘化机构400、离子跃迁机构600以及出料机构500；具体包括以下步骤：

取料步骤，通过取料机构从储料机构200上取下一个limo2层状复合物1；所述取料步骤还包括加热所述limo2层状复合物1。

定位步骤，将所述limo2层状复合物1固定于缘化机构400；

缘化步骤，通过磁场发生器420用于产生一定向磁场，并同时带动所述limo2层状复合物1转动以使所述limo2层状复合物1中的锂离子在定向磁场的作用下向所述limo2层状复合物1的边缘运动；

激发步骤，通过离子跃迁机构600发射一预设频率的光束照射所述所述limo2层状复合物1的表面以激发所述limo2层状复合物1的边缘的锂离子；

出料步骤，通过出料机构500将所述limo2层状复合物1从所述缘化机构400上脱离。在真空条件下进行所述缘化步骤以及激发步骤。所述光束的预设频率的取值范围3*10¹⁴-5*10¹⁶hz之间。

当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。