一种磷酸铁锂的干燥工艺的制作方法

文档序号:11870777阅读:2412来源:国知局

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池正极材料后处理的方法,具体是一种磷酸铁锂的干燥工艺。



背景技术:

由于正极材料磷酸铁锂成品的含水量直接影响电池的电化学性能,所以要严格控制磷酸铁锂的含水量,一般要求控制在500ppm以内。由于磷酸铁锂粉体颗粒细、比表面积大,导致其吸水性较强。如果在空气中暴露时间稍长或环境湿度偏高,其水分含量会超过1000ppm。为了控制磷酸铁锂的水分,多数厂家采取的方式是在包装前增加烘烤干燥设备,或是在电池制造的和浆工序前增加材料烘烤设备,也有厂家将气流粉碎、混合、包装工序置于干燥房内控制材料吸收水分,这些方法不仅工序繁琐,而且耗时、耗能,水分含量不易控制。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种磷酸铁锂的干燥工艺。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

一种磷酸铁锂的干燥工艺,其特征在于,包括以下步骤:

(1)卸料:将磷酸铁锂物料通过翻转卸钵机,自动翻转卸钵,通过星型下料阀经正压气力输送到原料存储仓;

(2)粉碎:将磷酸铁锂物料从原料存储仓经星型下料阀依次进入氮气置换仓、加料仓,再通过螺杆加料机进入粉碎机粉碎,利用加热后的高温氮气作为粉碎和烘干气源,对物料进行粉碎和对喷流式瞬间烘干;

(3)筛分:粉碎、烘干后的磷酸铁锂物料经氮气输送至除尘捕集器,利用露点为≤-20℃的冷干空气输送至成品过渡仓,再从成品过渡仓进入成品仓,成品仓内的磷酸铁锂再经冷干空气输送进入超声速振动筛分机进行筛分;

(4)包装:筛分后的磷酸铁锂经露点为≤-20℃的冷干空气输送至包装系统包装,包装系统置于除湿干燥间内,除湿干燥间内空气露点≤-20℃。

所述高温氮气是氮气通过压缩、干燥、过滤后再加热到100-170℃。

所述粉碎机为气流磨。

所述粉碎机为闭式结构,粉碎机上设置有回风系统,利用氮气为系统补风。

所述超声速振动筛分机内通入露点为≤-20℃的冷干空气。

与现有技术相比,本发明的有益效果:

1、本发明以100-170℃的高温氮气作为粉碎和烘干气源,将水分含量高的磷酸铁锂利用高温氮气粉碎和烘干同步进行,有效防止磷酸铁锂物料在高温下被氧化,同时避免物料接触水分;再利用露点≤-20℃的冷干空气对成品物料进行降温,可以得到粒度适中、水分含量≤500ppm的磷酸铁锂成品。

2、本发明取消了传统的烘干和混合两个工序,大大缩短了磷酸铁锂成品产出时间,降低了能耗,提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明磷酸铁锂的干燥工艺的流程图。

图中:1-翻转卸钵机,2-原料存储仓,3-氮气置换仓,4-加料仓,5-螺杆加料机,6-粉碎机,7-除尘捕集器,8-过渡成品仓,9-成品仓,10-超声速振动筛分机,11-除湿干燥间,12-包装系统,13-气体压缩机,14-吸附式干燥机,15-精密过滤器,16-电加热器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示,一种磷酸铁锂的干燥工艺,包括以下步骤:

(1)卸料:将磷酸铁锂物料通过翻转卸钵机1,自动翻转卸钵,通过星型下料阀经正压气力输送到原料存储仓2;

(2)粉碎:将磷酸铁锂物料从原料存储仓2经星型下料阀依次进入氮气置换仓3、加料仓4,再通过螺杆加料机5进入粉碎机6粉碎,粉碎机6为气流磨,粉碎机6为闭式结构,粉碎机6上设置有回风系统,利用氮气为系统补风,利用加热后的氮气作为粉碎和烘干气源,对物料进行粉碎和对喷流式瞬间烘干;

高温氮气是氮气通过气体压缩机13压缩、吸附式干燥机14干燥,精密过滤器15过滤后再利用电加热器16加热至100-170℃,输送至粉碎机6作为粉碎和烘干的气源,由于整个系统为闭式循环系统,氮气可循环利用;

(3)筛分:粉碎后的磷酸铁锂物料经氮气输送至除尘捕集器7,利用露点为≤-20℃的冷干空气输送至成品仓9,成品仓9上设置过渡成品仓8,目的在于暂时存放磷酸铁锂物料,成品仓9内的磷酸铁锂经露点为≤-20℃的冷干空气输送进入超声速振动筛分机10进行筛分,超声速振动筛分机10内通入露点为≤-20℃的冷干空气;

(4)包装:筛分后的磷酸铁锂经冷干空气输送至包装系统12包装,包装系统12置于除湿干燥间11内,除湿干燥间11内空气露点为≤-20℃。

本发明利用高温氮气作为粉碎和烘干气源,对水分含量高磷酸铁锂物料同时进行粉碎和烘干处理,有效防止磷酸铁锂物料在高温下被氧化,同时避免物料接触水分,取消了传统的烘干和混合两个工序,大大缩短了磷酸铁锂成品产出时间,降低了能耗,提高了生产效率。

本发明的整个流程,磷酸铁锂物料都不与空气直接接触,而是用氮气、冷干空气作为输送载体或保护气体,只有最后的包装步骤在除湿干燥间11 内完成,干燥空间小,大大降低了干燥过程的能耗,并能使磷酸铁锂物料的含水量控制在500ppm以内。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对实施案例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于这里的实施案例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

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