一种对锂电池负极材料进行气相包覆氧化铝保护层的装置的制作方法

1.本发明涉及锂电池负极材料表面包覆技术领域，具体为一种对锂电池负极材料进行气相包覆氧化铝保护层的装置。


背景技术：

2.近年来，锂离子电池已经得到广泛应用，特别是在电动汽车领域，已经成为首选的储能技术，锂离子电池的负极主要是石墨材料。在锂电池首次充放过程中，电解质在石墨材料表面分解形成固态电解质界面(sei)，在电池充放电循环中对负极形成保护。在形成固体电解质界面的过程中，电解液分解消耗，导致首次充放电效率在91％以下，固体电解质界面组成在循环中界面会随着循环发生改变，导致锂电池和负极材料性能的衰减。
3.目前，主要通过在锂电池电解液中添加电解质改善固态电解质界面的性能，延长锂电池循环寿命，但不能提升锂电池首次循环效率。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种对锂电池负极材料进行气相包覆氧化铝保护层的装置，以解决上述背景技术中提出的目前，主要通过在锂电池电解液中添加电解质改善固态电解质界面的性能，延长锂电池循环寿命，但不能提升锂电池首次循环效率的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种对锂电池负极材料进行气相包覆氧化铝保护层的装置，包括供气器和包覆反应仓，所述供气器包括第一供气器、第二供气器、第三供气器，所述第一供气器连接有第一进气管，所述第二供气器连接有第二进气管，所述第三供气器连接有第三进气管，所述第一进气管、第二进气管和第三进气管连接有包覆反应仓，所述包覆反应仓底部设置有集料处，所述第一进气管、第二进气管、第三进气管均与集料处连通，所述集料处外侧设置有加热器，所述包覆反应仓上端设置有出气口，所述出气口上安装有过滤器。
6.优选的，所述集料处下侧呈锥形。
7.优选的，所述包覆反应仓与集料处为一体成型。
8.优选的，所述过滤器为多孔陶瓷管。
9.优选的，所述多孔陶瓷管孔径小于5um。
10.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
11.1)本发明结构简单方便，操作简单易行，可操作性好，成本低廉，降低成本消耗；
12.2)通过本发明，可以在负极材料表面迅速形成具有致密均匀的纳米氧化铝包覆层，从而大幅度提升负极材料的首次充放电效率和循环次数，可以有效提高锂电池的使用寿命；
13.3)本发明能够替代传统正极材料的烘干除水装置，节能降耗。
附图说明
14.图1为本发明结构示意图；
15.图2为无包覆和包覆后的石墨负极材料的透射电镜表征图；
16.图3为本发明首次充放电曲线对比示意图。
17.图中：1第一供气器、2第二供气器、3第三供气器、4第一进气管、5第二进气管、6第三进气管、7加热器、8集料处、9包覆反应仓、10出气口、11过滤器。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
19.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
20.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
21.实施例：
22.请参阅图1
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3，本发明提供一种技术方案：一种对锂电池负极材料进行气相包覆氧化铝保护层的装置，包括供气器和包覆反应仓9，所述供气器包括第一供气器1、第二供气器2、第三供气器3，所述第一供气器1连接有第一进气管4，所述第二供气器2连接有第二进气管5，所述第三供气器3连接有第三进气管6，所述第一进气管4、第二进气管5和第三进气管6连接有包覆反应仓9，所述包覆反应仓9底部设置有集料处8，所述第一进气管4、第二进气管5、第三进气管6均与集料处8连通，所述集料处8外侧设置有加热器7，集料处8中添加有物料颗粒，第一供气器1、第二供气器2和第三供气器3中的反应气体分别通过第一进气管4、第二进气管5和第三进气管6进入集料处8，驱动物料形成流化态，反应气体和物料形成充分接触，通过加热器7的加热功能使物料和反应气体充分反应，其中，反应的铝元素前驱体分子包括al(ch)3、aip、asb等，使物料表面迅速形成具有致密均匀的纳米氧化铝包覆层，将加工后的物料作为锂电池负极材料，能够大幅度提升负极材料的首次充放电效率和循环次数，可以有效提高锂电池的使用寿命，且通过加热器7能够进行烘干除水，从而替代传统正极材料的烘干除水装置，节能降耗，包覆反应仓9上侧直径大于集料处8的直径，当流化态的物料颗粒到达包覆反应仓9上部时，气体流速降低，物料颗粒速度减慢，从而自然沉降，所述包覆反应仓9上端设置有出气口10，所述出气口10上安装有过滤器11，防止物料颗粒从出气口10逸出，通过本发明制出的包覆后的石墨负极材料与无包覆的石墨负极材料的透射电镜表征
图如图2所示，其中a为无包覆的石墨负极材料透射电镜表征图，b为包覆后的石墨负极材料透射电镜表征图，通过本发明制出的石墨负极材料锂电池首次充放电曲线对比示意图如图3所示，其中，虚线为未包覆的石墨负极材料锂电池首次充放电曲线图，实线为包覆后的石墨负极材料锂电池首次充放电曲线图。
23.所述集料处8下侧呈锥形，便于物料聚集。
24.所述包覆反应仓9与集料处8为一体成型，结构稳固。
25.所述过滤器11为多孔陶瓷管。
26.所述多孔陶瓷管孔径小于5um，防止物料颗粒从出气口10逸出。
27.工作原理：第一供气器1、第二供气器2和第三供气器3中的反应气体分别通过第一进气管4、第二进气管5和第三进气管6进入集料处8，驱动物料形成流化态，反应气体和物料形成充分接触，通过加热器7的加热功能使物料和反应气体充分反应，其中，反应的铝元素前驱体分子包括al(ch)3、aip、asb等，使物料表面迅速形成具有致密均匀的纳米氧化铝包覆层，将加工后的物料作为锂电池负极材料，能够大幅度提升负极材料的首次充放电效率和循环次数，可以有效提高锂电池的使用寿命，包覆反应仓9上侧直径大于集料处8的直径，当流化态的物料颗粒到达包覆反应仓9上部时，气体流速降低，物料颗粒速度减慢，从而自然沉降，通过过滤器11防止物料颗粒从出气口10逸出。
28.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
29.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。