[go: up one dir, main page]

CN105529437B - 利用合金粉末制备锡铜合金极片的方法 - Google Patents

利用合金粉末制备锡铜合金极片的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105529437B
CN105529437B CN201610053660.5A CN201610053660A CN105529437B CN 105529437 B CN105529437 B CN 105529437B CN 201610053660 A CN201610053660 A CN 201610053660A CN 105529437 B CN105529437 B CN 105529437B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pole piece
tin
gun
copper alloy
roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610053660.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105529437A (zh
Inventor
易鉴荣
林荔琍
唐臻
吴坚
林荔珊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Xingyun Technology Co.,Ltd.
Original Assignee
Liuzhou Haoxiangte Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Liuzhou Haoxiangte Technology Co Ltd filed Critical Liuzhou Haoxiangte Technology Co Ltd
Priority to CN201610053660.5A priority Critical patent/CN105529437B/zh
Publication of CN105529437A publication Critical patent/CN105529437A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105529437B publication Critical patent/CN105529437B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1395—Processes of manufacture of electrodes based on metals, Si or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/387—Tin or alloys based on tin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明涉及锡铜合金极片的制备领域，具体是利用合金粉末制备锡铜合金极片的方法，包括将块状Cu5Sn6熔融；将熔融的Cu5Sn6流体通过喷嘴垂直喷射至高速旋转的滚轮表面；流体经滚轮甩向雾化室进行雾化；收集雾化后的锡铜合金粉末；将粉末压制成锡铜合金箔片；再将箔片置于炉中，并通入空气与氩气的混合气体进行烧结，得到锡铜合金极片。本发明将喷射的流体通过旋转滚轮的离心力打碎，制得的粉末粒径均匀，可大大改善锡铜合金极片的电化学性能；同时采用通入氩气和空气的混合气体进行烧结，获得锡铜合金氧化膜极片，进一步提高其性能。

Description

利用合金粉末制备锡铜合金极片的方法
技术领域
本发明涉及锡铜合金极片的制备领域，具体说是利用合金粉末制备锡铜合金极片的方法。
背景技术
锂电池是现有电器或电动工具最主要的电源之一，而为了改善锂电池的性能、提高负极的比容量，目前，大多数生产厂家采用锡负极材料。然而，在充放电过程中，锡负极的体积膨胀率较大，长期循环后会产生粉化现象，导致循环性能较差。为了解决这些问题，一般采用制备复合合金作为负极，如锡铜合金、锡铁合金等。从制备方法来看，制备锡铜合金具有成本低、操作简单、容易控制组成及厚度等优点，但现有方法制备的锡铜合金质量不高、表面性能欠佳。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种电化学性能较好的利用合金粉末制备锡铜合金极片的方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：利用合金粉末制备锡铜合金极片的方法，包括以下步骤：
（1）将块状Cu5Sn6熔融；
（2）将熔融的Cu5Sn6流体通过喷嘴垂直喷射至高速旋转的滚轮表面；
（3）流体经滚轮甩向雾化室进行雾化；
（4）收集雾化后的锡铜合金粉末；
（5）将粉末压制成锡铜合金箔片；
（6）再将箔片置于炉中，并通入空气与氩气的混合气体进行烧结，得到锡铜合金极片。
作为优选，所述滚轮表面开设有数个球面凹槽。
作为优选，喷射至滚轮表面的流体流进凹槽，凹槽内的流体甩向雾化室。
作为优选，凹槽在滚轮表面的开口直径为0.5—1mm。
作为优选，流体喷射的质量流率为6—8g/s。
作为优选，喷嘴与滚轮之间的垂直距离为0.01—0.1mm。
作为优选，滚轮的直径为40—50mm，滚轮转速为300-350r/min。
作为优选，箔片的厚度为50—55μm。
作为优选，烧结时通入流速为20mL/min的氩气和空气的混合气体，以25℃/min升温速率由室温升至400℃，再保温24h，然后自然冷却至室温。
作为优选，氩气与空气的体积比为（5--7）:1。
本发明将喷射的流体通过旋转滚轮的离心力打碎，制得的粉末粒径均匀，可大大改善锡铜合金极片的电化学性能；同时采用通入氩气和空气的混合气体进行烧结，获得锡铜合金氧化膜极片，进一步提高其性能。
具体实施方式
下面将详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
本发明的利用合金粉末制备锡铜合金极片的方法，其采用以下步骤：
首先将块状Cu5Sn6熔融，再将熔融的Cu5Sn6流体通过喷嘴垂直喷射至高速旋转的滚轮表面；滚轮表面开设有数个球面凹槽，可喷射至滚轮表面的流体流进凹槽，延长流体在表面的停留时间，使其适当冷却，这样使得凹槽内的流体甩向雾化室后的粒度均匀度更好；为了避免流体在表面的停留时间过长，导致粉末粒径过大，本发明的凹槽在滚轮表面的开口直径以0.5—1mm为宜，并应保证流体喷射的质量流率为6—8g/s、喷嘴与滚轮之间的垂直距离为0.01—0.1mm，同时采用的滚轮直径为40—50mm，滚轮转速为300-350r/min；甩向雾化室的颗粒在保护气氛下进行雾化；再收集雾化后的锡铜合金粉末；随后将粉末压制成50—55μm厚锡铜合金箔片；最后将箔片置于炉中，烧结时通入流速为20mL/min的氩气和空气的混合气体，其中氩气与空气体积比以（5--7）:1为宜，并采用以25℃/min升温速率由室温升至400℃，再保温24h，然后自然冷却至室温，从而得到锡铜合金氧化膜极片。
实施例1
将块状Cu5Sn6熔融，再将熔融的Cu5Sn6流体通过喷嘴垂直喷射至旋转的具有凹槽的滚轮表面；其中凹槽在滚轮表面的开口直径为0.5 mm、流体喷射的质量流率为6g/s、喷嘴与滚轮之间的垂直距离为0.01mm、滚轮直径为40mm，滚轮转速为300r/min；随后收集雾化室的粉末，经分析所有粒径的直径均在15—23μm之间，并将粉末压制成50μm厚的锡铜合金箔片；然后将箔片置于炉中烧结，烧结时通入流速为20mL/min的氩气和空气的混合气体，其中氩气与空气体积比以5:1为宜，并采用以25℃/min升温速率由室温升至400℃，再保温24h，然后自然冷却至室温，从而得到锡铜合金氧化膜极片。将该极片组装成电池后，进行循环充放电测试得到：首次放电容量1569 mAh/g，经40个循环充放电后，放电容量为642mAh/g，经140个循环充放电后，放电容量仍保持426mAh/g。
实施例2
将块状Cu5Sn6熔融，再将熔融的Cu5Sn6流体通过喷嘴垂直喷射至旋转的具有凹槽的滚轮表面；其中凹槽在滚轮表面的开口直径为0.7 mm、流体喷射的质量流率为7g/s、喷嘴与滚轮之间的垂直距离为0.05mm、滚轮直径为45mm，滚轮转速为320r/min；随后收集雾化室的粉末，经分析所有粒径的直径均在11—18μm之间，并将粉末压制成50μm厚的锡铜合金箔片；然后将箔片置于炉中烧结，烧结时通入体积比为6:1的氩气与空气的混合气体，且流速为20mL/min，以25℃/min升温速率由室温升至400℃，再保温24h，然后自然冷却至室温，从而得到锡铜合金极片。将该极片组装成电池后，进行循环充放电测试得到：首次放电容量1647 mAh/g，经40个循环充放电后，放电容量为758mAh/g，经140个循环充放电后，放电容量仍保持543mAh/g。
实施例3
将块状Cu5Sn6熔融，再将熔融的Cu5Sn6流体通过喷嘴垂直喷射至旋转的具有凹槽的滚轮表面；其中凹槽在滚轮表面的开口直径为1.0 mm、流体喷射的质量流率为8g/s、喷嘴与滚轮之间的垂直距离为0.1mm、滚轮直径为42mm，滚轮转速为350r/min；随后收集雾化室的粉末，经分析所有粒径的直径均在11—22μm之间，并将粉末压制成55μm厚的锡铜合金箔片；然后将箔片置于炉中烧结，烧结时通入体积比为7:1的氩气与空气的混合气体，且流速为20mL/min，以25℃/min升温速率由室温升至400℃，再保温24h，然后自然冷却至室温，从而得到锡铜合金极片。将该极片组装成电池后，进行循环充放电测试得到：首次放电容量1632 mAh/g，经40个循环充放电后，放电容量为652mAh/g，经140个循环充放电后，放电容量仍保持487mAh/g。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.利用合金粉末制备锡铜合金极片的方法，包括以下步骤：
（1）将块状Cu5Sn6熔融；
（2）将熔融的Cu5Sn6流体通过喷嘴垂直喷射至高速旋转的滚轮表面；
（3）流体经滚轮甩向雾化室进行雾化；
（4）收集雾化后的锡铜合金粉末；
（5）将粉末压制成锡铜合金箔片；
（6）再将箔片置于炉中，并通入空气与氩气的混合气体进行烧结，得到锡铜合金极片；所述滚轮表面开设有数个球面凹槽；喷射至滚轮表面的流体流进凹槽，凹槽内的流体甩向雾化室。
2.根据权利要求1所述利用合金粉末制备锡铜合金极片的方法，其特征在于：凹槽在滚轮表面的开口直径为0.5—1mm。
3.根据权利要求1或2所述利用合金粉末制备锡铜合金极片的方法，其特征在于：流体喷射的质量流率为6—8g/s。
4.根据权利要求3所述利用合金粉末制备锡铜合金极片的方法，其特征在于：喷嘴与滚轮之间的垂直距离为0.01—0.1mm。
5.根据权利要求4所述利用合金粉末制备锡铜合金极片的方法，其特征在于：滚轮的直径为40—50mm，滚轮转速为300-350r/min。
6.根据权利要求1所述利用合金粉末制备锡铜合金极片的方法，其特征在于：箔片的厚度为50—55μm。
7.根据权利要求1所述利用合金粉末制备锡铜合金极片的方法，其特征在于：烧结时通入流速为20mL/min的氩气和空气的混合气体，以25℃/min升温速率由室温升至400℃，再保温24h，然后自然冷却至室温。
8.根据权利要求7所述利用合金粉末制备锡铜合金极片的方法，其特征在于：氩气与空气的体积比为（5— 7）:1。
CN201610053660.5A 2016-01-27 2016-01-27 利用合金粉末制备锡铜合金极片的方法 Active CN105529437B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610053660.5A CN105529437B (zh) 2016-01-27 2016-01-27 利用合金粉末制备锡铜合金极片的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610053660.5A CN105529437B (zh) 2016-01-27 2016-01-27 利用合金粉末制备锡铜合金极片的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105529437A CN105529437A (zh) 2016-04-27
CN105529437B true CN105529437B (zh) 2019-02-01

Family

ID=55771531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610053660.5A Active CN105529437B (zh) 2016-01-27 2016-01-27 利用合金粉末制备锡铜合金极片的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105529437B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106065445B (zh) * 2016-07-29 2017-12-08 柳州豪祥特科技有限公司 粉末冶金法制备铜基复合材料的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101969124A (zh) * 2010-10-30 2011-02-09 湘潭大学 一种用于锂离子电池的锡铜合金负极材料及其制备方法
CN102013488A (zh) * 2010-10-30 2011-04-13 株洲永盛电池材料有限公司 一种用于锂离子电池的锡/铜泡沫合金负极材料及其制备方法
CN104393237A (zh) * 2014-09-30 2015-03-04 河南师范大学 一种锂离子电池用锡基合金负极板及其制备方法
CN104946915A (zh) * 2015-07-03 2015-09-30 东北大学 一种制备细晶CuCr合金的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006213986A (ja) * 2005-02-07 2006-08-17 Minerva Kiki Kk 微細金属粉末の製造方法及びその製造装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101969124A (zh) * 2010-10-30 2011-02-09 湘潭大学 一种用于锂离子电池的锡铜合金负极材料及其制备方法
CN102013488A (zh) * 2010-10-30 2011-04-13 株洲永盛电池材料有限公司 一种用于锂离子电池的锡/铜泡沫合金负极材料及其制备方法
CN104393237A (zh) * 2014-09-30 2015-03-04 河南师范大学 一种锂离子电池用锡基合金负极板及其制备方法
CN104946915A (zh) * 2015-07-03 2015-09-30 东北大学 一种制备细晶CuCr合金的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105529437A (zh) 2016-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103433499B (zh) 一种球形金属粉末的超声雾化制备装置及制备方法
CN104588673B (zh) 一种高效制备金属球形超细粉体的装置及方法
CN104475743B (zh) 一种微细球形钛及钛合金粉末的制备方法
CN107557737A (zh) 一种制备管状靶材的方法
CN111230133A (zh) 一种快速凝固金属粉末的生产设备以及生产方法
CN109808049A (zh) 一种高温气体气雾化制备球形粉末的方法
CN104550988A (zh) 一种基于均匀液滴喷射法的制备超细球形金属粉末的装置及方法
CN109434126A (zh) 一种耦合超声旋转电极制粉装置及方法
CN107377983A (zh) 一种制备合金金属粉末的雾化装置
CN113059171B (zh) 一种用于高温金属离心雾化制粉的降温转盘的设计方法
CN106964782B (zh) 一种制备球形铌合金粉末的方法
CN107570720A (zh) 一种定量离心雾化法制备均匀粒径金属粉末的方法及装置
CN108971507A (zh) 基于特殊离心雾化盘的制球形钛合金细粉的方法和装置
CN104550989B (zh) 一种制备3d打印用超细球形金属粉末的方法及装置
CN104493186B (zh) 一种均一球形微粒子的制备装置及其制备方法
JP2019531400A (ja) 合金粉末及びその製造方法
CN104588674A (zh) 一种高效制备超细球形金属粉末的方法及装置
WO2020063622A1 (zh) 一种制备3d打印用球形金属粉末的装置及方法
CN103406543A (zh) 超细钛粉或钛合金粉及其制备方法、制取装置
CN102335743B (zh) 一种超声喷射成形方法
CN105529437B (zh) 利用合金粉末制备锡铜合金极片的方法
CN208613747U (zh) 一种低熔点合金粉末制备装置
CN109676146A (zh) 金属合金粉末制备方法
CN106925788A (zh) 制备球形钛合金粉的装置
CN105680014B (zh) 一种锡铜合金粉末的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20250522

Address after: 518000 Guangdong Province Shenzhen City Guangming District Guangming Street Baixia Community Lianmashan Road No. 1000 Xinghuaxiong Science and Technology Park Building A9 Room 601

Patentee after: Shenzhen Xinyi Metal Technology Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: 545000 No. 511, building 2, R & D center, Guantang Pioneer Park, Liudong New District, Liuzhou City, Guangxi Zhuang Autonomous Region

Patentee before: LIUZHOU HAOXIANGTE SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Country or region before: China

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20250703

Address after: 518000 Guangdong Province Shenzhen City Longhua District Guanlan Street Junzi Bu Community Huan Guan Nan Road No. 47 Factory Building 4 302

Patentee after: Shenzhen Xingyun Technology Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: 518000 Guangdong Province Shenzhen City Guangming District Guangming Street Baixia Community Lianmashan Road No. 1000 Xinghuaxiong Science and Technology Park Building A9 Room 601

Patentee before: Shenzhen Xinyi Metal Technology Co.,Ltd.

Country or region before: China