专利名称：内热式回转炉热处理二氧化锰的方法
技术领域：
本发明属于电池技术领域，特别涉及一种内热式回转炉热处理二氧化锰的方法。
背景技术：
目前锂锰一次电池的正极活性材料二氧化锰都需要由电解二氧化锰经过热处理后才能使用。通常的热处理方法都是采用固定床的方法，即将电解二氧化锰放在固定床的层隔断中，进行高温处理。具体操作为将电解二氧化锰盛放在几个托盘中，由上至下依次叠放入固定床层隔断中，使固定床内的温度到达320-400℃内的某个温度范围，加热的时间通常在15-25小时内的某个时间段。这种方法虽然操作简便，但有其不可避免的劣势第一，受本身条件限制，加热源一般在固定床的底部或两侧，每个托盘所处位置的温度不能保持一致；第二，托盘中的二氧化锰由于处在一种静止状态，致使周边位置与中心位置、表层位置与内部位置的二氧化锰加热情况很难保持一致；第三，为了保证所有位置上的二氧化锰都能加热完全，就必须延长加热时间，耗时耗电。
发明内容
本发明提供了一种全新的电解二氧化锰热处理方法。
将二氧化锰放入回转炉中；回转炉是可以运动的。内热式的回转炉效果最佳。
将回转炉的炉内的加热温度控制在300～400度，加热时间是10-20小时，即可达到效果。
如果将回转炉采用间歇式运动，在间歇式转动条件下，这样使电解二氧化锰在动态与静态交替中均匀被加热，控制回转炉转动30秒-20分钟，静止2-4小时，依次循环共需10-20小时，将会得到更好的效果。
二氧化锰放入内热式回转炉中，炉体内电解二氧化锰占炉体总体积的1/5～1/3。
二氧化锰是用于锂锰电池的正极活性材料二氧化锰粉。
加热器在炉体内使热能得到充分利用，与固定床相比可以降低热处理的温度和减少热处理时间，从而缩短生产周期。内热式回转炉的加热器固定在炉体内部，发热均匀，且不随炉体共同旋转，不需要电刷等复杂装置向加热器输电，能有效的减小热能外泄损失。若回转炉设计为外热式，则加热器必须装在炉体的外部并需与炉体共同旋转，因而需要用电刷等复杂装置向加热器输电，同时热能外泄损失较多。
本发明在动态中热处理后的二氧化锰的晶型为β晶型，与固定床热处理后的二氧化锰的晶型一致，说明两种热处理方法得到的产物不会改变晶型。
图1内热式回转炉结构示意图；图2二氧化锰热处理前后XRD图谱。
具体实施例方式
实施例1本实施例所使用的内热式回转炉是如图1所示带有定位槽4的炉外体3为圆柱型，可以与驱动设备配合使炉体转动。将占炉体总体积的1/3的电解二氧化锰放入回转炉的炉膛中，盖好炉盖1同时放好热电偶2，电机12通过皮带16传动与减速箱10连接，经减速箱减速后通过皮带9传动驱动转动轴11上的转轮13转动，使带有保温材料7的炉外体3和炉内胆6一起在支架14上转动，使二氧化锰粉末在回转炉的炉膛运动，转速可以控制在约15转/min，加热元件8工作，热电偶与加热元件及温度控制系统5使回转炉的炉膛升温至340℃，采用间歇式转动，炉体内设置有拨料片15，使炉内的二氧化锰粉末被拨动。转动2分钟，静止4小时，恒定此温度15小时后，将热处理后的二氧化锰粉末迅速取出炉外。
将热处理后的二氧化锰粉末进行x-衍射扫描图谱分析，由图2中的B谱所示，其晶体结构为β晶型，说明热处理后已成功地将二氧化锰的晶型转变为β晶型，符合了锂锰一次电池正极活性材料的要求。
将未热处理的电解二氧化锰粉末进行x-衍射扫描图谱分析，由图2中的A谱所示，其结构组成为大量的不定型MnO2，和ε型MnO2，及极少量的β型MnO2。由图2可以明显的看出经过本发明的热处理过的二氧化锰达到了电池正极活性材料的要求。
实施例2与实施例1相同，所不同的是，将占炉体总体积的1/5的电解二氧化锰放入回转炉中，转速可以控制在转5/min，炉膛温度是360℃，采用间歇式转动，转动1分钟，静止2小时，恒定此温度20小时后，将热处理后的二氧化锰粉末迅速取出炉外。
实施例3与实施例1相同，所不同的是，将占炉体总体积的1/4的电解二氧化锰放入回转炉中，转速可以控制在转20/min，炉膛温度是390℃，采用间歇式转动，转动30秒，静止2.5小时，恒定此温度10小时后，将热处理后的二氧化锰粉末迅速取出炉外。
实施例2和实施例3的图谱，与实施例1的图谱相同，可见热处理后的二氧化锰晶型相同。
本发明公开和提出的方法和制备技术，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变原料、工艺参数、结构设计等环节实现。本发明的方法与技术已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和技术进行改动或适当变更与组合，来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。
权利要求
1.一种内热式回转炉热处理二氧化锰的方法，将二氧化锰放入回转炉中；其特征是回转炉是运动的。
2.如权利要求1所述的一种内热式回转炉热处理二氧化锰的方法，其特征是所述的回转炉是内热式的。
3.如权利要求2所述的一种内热式回转炉热处理二氧化锰的方法，其特征是所述的回转炉的炉内的加热温度是300～400度，加热时间是10-20小时。
4.如权利要求3所述的一种内热式回转炉热处理二氧化锰的方法，其特征是回转炉采用间歇式运动，回转炉转动30秒-20分钟，静止2-4小时，在间歇式转动条件下，依次循环共需10-20小时，这样使电解二氧化锰在动态与静态交替中均匀被加热。
5.如权利要求1所述的一种内热式回转炉热处理二氧化锰的方法，其特征是将二氧化锰放入内热式回转炉中，炉体内电解二氧化锰占炉体总体积的1/5～1/3。
6.如权利要求1所述的一种内热式回转炉热处理二氧化锰的方法，其特征是所述的二氧化锰是用于锂锰电池的正极活性材料二氧化锰粉。
全文摘要
本发明属于电池技术领域，特别涉及一种内热式回转炉热处理二氧化锰的方法。将二氧化锰放入内热式回转炉中，炉体内电解二氧化锰占炉体总体积的1/5～1/3，加热温度控制在300～400度；炉体内的电解二氧化锰随回转炉旋转，转速可以控制在约5－20转/min，控制回转炉转动30秒－20分钟，静止2－4小时，在间歇式转动条件下，依次循环共需10－20小时，这样电解二氧化锰在动态与静态交替中被加热，使固定床加热均匀。加热器在炉体内使热能得到充分利用，与固定床相比可以降低热处理的温度和减少热处理时间，从而缩短生产周期。
文档编号C01G45/02GK1548377SQ0312974
公开日2004年11月24日 申请日期2003年5月14日 优先权日2003年5月14日
发明者刘建华, 王丹, 马聪 申请人:天津大学