CN113120966A - 一种锰酸锂材料的自动化生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锰酸锂电池技术领域，具体是一种锰酸锂材料的自动化生产方法，包括以下步骤：S1.备料：将所需原料二氧化锰、四氧化三锰和碳酸锂分别投放到二锰仓、四锰仓和锂盐仓中，之后将二氧化锰、四氧化三锰和碳酸锂按照所需的比例定量投入到分散机中混合均匀；S2.造球：将S1分散机中配比好的原料由旋转阀下料，投入到震磨造球机中，在造球机中，将原料造成直径10‑15mm的球体半成品物料，并暂存于回转窑喂料仓。本发明的有益效果为不存在材料装填过厚导致内部物料与外部物料烧结不均匀的问题，能够对回转窑内的空间进行有效地利用，使得单位能耗大大提升，并且无需在烧结过程中通入气体来促进反应的发生，使得产物压实密度提高。
Description
技术领域
本发明涉及锰酸锂电池技术领域，具体是一种锰酸锂材料的自动化生产方法。
背景技术
锂离子电池被大量应用于通讯、电动工具、电动自行车及电动汽车动力电池等领域。正极材料是锂离子电池的关键材料，正极材料的成本约占锂离子电池成本的20%-50%，并且正极材料的性能也大幅度决定了锂离子电池的综合性能，锰酸锂材料作为锂离子电池正极材料的主流之一，其成本低廉一直倍受关注。锰酸锂材料的成本低廉，不仅体现在它的原料储量丰富易获得，也体现在对锂源材料需求量低、生产加工简单易行，并且，其加工工艺过程的制造成本也是非常重要的影响因素。
中国专利号CN103035904B提供一种改性锰酸锂材料及其制备方法和应用，所述改性锰酸锂材料是以LiMn2O4为核、以LiMn2-xMxO4-δ为包覆层的核壳结构；其中M为Al、Ti、Ce、Co、Ni中的一种，x的取值为0.05~0.5，δ为0.01~0.1。本发明所述的改性锰酸锂材料采用共沉淀包覆-水热反应-高温热处理的方式制备，其用作锂离子电池的正极材料。本发明制备工艺简单可行，原料成分和配比容易控制，批次间稳定性好，且成本低廉，合成的锰酸锂材料比容量高，大电流及循环性能优良，有望应用在动力电池领域。
但是传统的生产方法，受高温固相法在反应时需要一定的气氛条件限制，将粉末状原料混合物装入匣钵中烧结，且不能将材料装填过厚，并且在烧结过程中通入气体来促进反应的发生，这种烧结方式在单位能耗方面带来了较大浪费，单位产能也受大极大限制，加之在对承烧匣钵方面的需求，进一步提升了制造成本，在动力锂电池普及的当前，生产成本无法降低，逐渐使传统的方法失去市场竞争力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锰酸锂材料的自动化生产方法，以解决上述背景技术中提出的单位能耗方面有较大浪费，单位产能也受大极大限制，加之在对承烧匣钵方面的需求，进一步提升了制造成本的问题。
本发明的技术方案是：一种锰酸锂材料的自动化生产方法，包括以下步骤：
S1.备料：将所需原料二氧化锰、四氧化三锰和碳酸锂分别投放到二锰仓、四锰仓和锂盐仓中，之后将二氧化锰、四氧化三锰和碳酸锂按照所需的比例定量投入到分散机中混合均匀；
S2.造球：将S1分散机中配比好的原料由旋转阀下料，投入到震磨造球机中，在造球机中，将原料造成直径10-15mm的球体半成品物料，并暂存于回转窑喂料仓；
S3.烧结：将S1回转窑喂料仓中的球体半成品放入回转窑中进行烧结，待烧结完成后，在回转附窑冷却机中骤冷，冷却后再将烧结后的球体半成品物料经对辊机粗破碎，并负压输送到上料接收仓中；
S4.成品：将S3上料接收仓中经粗碎的物料，再经过机械粉碎或气流粉碎、合批、筛选、除铁后，进入成品仓中，进行包装。
进一步地，所述S1中二氧化锰、四氧化三锰和碳酸锂的所需的比例为，摩尔质量比二氧化锰:四氧化三锰:碳酸锂=0.8-1.0:0.4-0.5:2.4-3.0。
进一步地，所述S1中分散机在进行分散的过程中，需调节转速为2800-3000r/min，且需要进行分散混合10-15min，直至混合后的原料均匀、无明显色差和颗粒后在分散机中临时存储。
进一步地，所述S2中在造球机中对原料进行造球的过程中，需要对原料添加少量去离子水，且去离子水与混合后的原料体积比为1:200-220。
进一步地，所述S3中烧结所使用的温度为1500-1700℃，且烧结时间为20-24h。
进一步地，所述S3中回转窑内壁有限位隔挡，保证同时进烧的物料在同一限位位置经过同样的烧结过程，并同时进入下一限位位置，而后一批进烧的物料会完全按照前一批进烧的物料的时空轨迹运动，保证连续进烧的所有物料所经过的工艺过程相同。
进一步地，所述S3中骤冷需采用单筒冷却机，将烧结后的球体半成品物料加入单通冷却的旋转式的圆筒冷却机构内部，随着圆筒冷却机构的转动物料受重力作用运行到较底的一端，物料在筒体内向前移动过程中，直接或间接得到了载热体的给热，使热物料得以快速冷却。
进一步地，所述S3中烧结后的球体半成品物料经对辊机粗破碎，并负压输送到上料接收仓的过程中，需经过除尘器进行除尘操作，除尘器的入口风量为0.3m3，并将所收集到的粉尘与S1中分散机中配比好的原料一同再次投入震磨造球机中再次进行造球操作。
进一步地，所述S4中筛选过程为将经过机械粉碎或气流粉碎、合批后的物料通过双层振动筛的筛选，且双层振动筛的目数为300-350目，能够通过双层振动筛的物料为成品物料，直接进入成品仓中，而无法通过双层振动筛的物料为瑕疵物料，需要再次进行S4步骤，而筛选产生的粉尘与S1中分散机中配比好的原料一同再次投入震磨造球机中再次进行造球操作。
进一步地，所述S4中除铁过程为将经过筛选后的物料通过电磁除铁机在3500-4000奥斯特下进行干式除铁，将物料中的含铁的杂质在磁场中被磁化并吸出，使得物料中含铁量为0.036％-0.051％。
本发明通过改进在此提供一种锰酸锂材料的自动化生产方法，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
（1）通过使用震磨造球机进行混合与造球生产锰酸锂的方法，不存在材料装填过厚导致内部物料与外部物料烧结不均匀的问题，能够对回转窑内的空间进行有效地利用，使得单位能耗大大提升，并且由于球体物料之间本身具有较大的间隙，从而无需在烧结过程中通入气体来促进反应的发生，使得产物压实密度提高。
（2）通过使用震磨造球机进行混合与造球生产锰酸锂的方法，不需要承烧耐火材料匣钵坩埚等材料对物料粉末进行承载，避免产生固体废弃物，并且不会产生粉末材料产生粘壁的问题。
（3）通过对回转窑的限位隔挡，使材料烧结过程可控，每一批物料均能够经过完成相同的烧结过程，从而使得烧结物料均匀稳定，材料循环寿命显著提升。
（4）本发明采用全自动化生产工艺，全程无需人工进行操作，能够有效地节省人力消耗，生产效率较高，易于进行后处理，并且产线设计合理，节能降耗，便于管理。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:
图1是本发明的结构流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图1对本发明进行详细说明，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。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明通过改进在此提供一种锰酸锂材料的自动化生产方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1.备料：将所需原料二氧化锰、四氧化三锰和碳酸锂分别投放到二锰仓、四锰仓和锂盐仓中，之后将二氧化锰、四氧化三锰和碳酸锂按照所需的比例定量投入到分散机中混合均匀；
S2.造球：将S1分散机中配比好的原料由旋转阀下料，投入到震磨造球机中，在造球机中，将原料造成直径10mm的球体半成品物料，并暂存于回转窑喂料仓；
S3.烧结：将S1回转窑喂料仓中的球体半成品放入回转窑中进行烧结，待烧结完成后，在回转附窑冷却机中骤冷，冷却后再将烧结后的球体半成品物料经对辊机粗破碎，并负压输送到上料接收仓中；
S4.成品：将S3上料接收仓中经粗碎的物料，再经过机械粉碎或气流粉碎、合批、筛选、除铁后，进入成品仓中，进行包装。
进一步地，S1中二氧化锰、四氧化三锰和碳酸锂的所需的比例为，摩尔质量比二氧化锰:四氧化三锰:碳酸锂=0.8:0.4:2.4。
进一步地，S1中分散机在进行分散的过程中，需调节转速为2800r/min，且需要进行分散混合10-15min，直至混合后的原料均匀、无明显色差和颗粒后在分散机中临时存储。
进一步地，S2中在造球机中对原料进行造球的过程中，需要对原料添加少量去离子水，且去离子水与混合后的原料体积比为1:200。
进一步地，S3中烧结所使用的温度为1500℃，且烧结时间为20h。
进一步地，S3中回转窑内壁有限位隔挡，保证同时进烧的物料在同一限位位置经过同样的烧结过程，并同时进入下一限位位置，而后一批进烧的物料会完全按照前一批进烧的物料的时空轨迹运动，保证连续进烧的所有物料所经过的工艺过程相同。
进一步地，S3中骤冷需采用单筒冷却机，将烧结后的球体半成品物料加入单通冷却的旋转式的圆筒冷却机构内部，随着圆筒冷却机构的转动物料受重力作用运行到较底的一端，物料在筒体内向前移动过程中，直接或间接得到了载热体的给热，使热物料得以快速冷却。
进一步地，S3中烧结后的球体半成品物料经对辊机粗破碎，并负压输送到上料接收仓的过程中，需经过除尘器进行除尘操作，除尘器的入口风量为0.3m3，并将所收集到的粉尘与S1中分散机中配比好的原料一同再次投入震磨造球机中再次进行造球操作。
进一步地，S4中筛选过程为将经过机械粉碎或气流粉碎、合批后的物料通过双层振动筛的筛选，且双层振动筛的目数为300目，能够通过双层振动筛的物料为成品物料，直接进入成品仓中，而无法通过双层振动筛的物料为瑕疵物料，需要再次进行S4步骤，而筛选产生的粉尘与S1中分散机中配比好的原料一同再次投入震磨造球机中再次进行造球操作。
进一步地，S4中除铁过程为将经过筛选后的物料通过电磁除铁机在3500奥斯特下进行干式除铁，将物料中的含铁的杂质在磁场中被磁化并吸出，使得物料中含铁量为0.036％。
本发明的工作原理为：首先将所需原料二氧化锰、四氧化三锰和碳酸锂分别投放到二锰仓、四锰仓和锂盐仓中，之后将二氧化锰、四氧化三锰和碳酸锂按照摩尔质量比二氧化锰:四氧化三锰:碳酸锂=0.8:0.4:2.4的比例定量投入到分散机中混合均匀，在进行分散的过程中，需调节转速为2800r/min，且需要进行分散混合10-15min，直至混合后的原料均匀、无明显色差和颗粒后在分散机中临时存储；然后将分散机中配比好的原料由旋转阀下料，投入到震磨造球机中，并对原料添加少量去离子水，且去离子水与混合后的原料体积比为1:200，在造球机中，将原料造成直径10mm的球体半成品物料，并暂存于回转窑喂料仓；接着将回转窑喂料仓中的球体半成品放入回转窑中进行烧结，烧结所使用的温度为1500℃，且烧结时间为20h，回转窑内壁有限位隔挡，保证同时进烧的物料在同一限位位置经过同样的烧结过程，并同时进入下一限位位置，而后一批进烧的物料会完全按照前一批进烧的物料的时空轨迹运动，保证连续进烧的所有物料所经过的工艺过程相同，待烧结完成后，在回转附窑中采用单筒冷却机，将烧结后的球体半成品物料加入单通冷却的旋转式的圆筒冷却机构内部，随着圆筒冷却机构的转动物料受重力作用运行到较底的一端，物料在筒体内向前移动过程中，直接或间接得到了载热体的给热，使热物料得以快速冷却，冷却后再将烧结后的球体半成品物料经对辊机粗破碎，之后物料经过入口风量为0.3m3的除尘器进行除尘操作，并将所收集到的粉尘与S1中分散机中配比好的原料一同再次投入震磨造球机中再次进行造球操作，并负压输送到上料接收仓中；最后将上料接收仓中经粗碎的物料，再经过机械粉碎或气流粉碎、合批，并合批后的物料将通过双层振动筛的筛选，且双层振动筛的目数为300目，能够通过双层振动筛的物料为成品物料，直接进入成品仓中，而无法通过双层振动筛的物料为瑕疵物料，需要再次进行S4步骤，而筛选产生的粉尘与S1中分散机中配比好的原料一同再次投入震磨造球机中再次进行造球操作，之后将物料通过电磁除铁机在3500奥斯特下进行干式除铁，将物料中的含铁的杂质在磁场中被磁化并吸出，使得物料中含铁量为0.036％，并送入成品仓中，进行包装。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种锰酸锂材料的自动化生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.备料：将所需原料二氧化锰、四氧化三锰和碳酸锂分别投放到二锰仓、四锰仓和锂盐仓中，之后将二氧化锰、四氧化三锰和碳酸锂按照所需的比例定量投入到分散机中混合均匀；
S2.造球：将S1分散机中配比好的原料由旋转阀下料，投入到震磨造球机中，在造球机中，将原料造成直径10-15mm的球体半成品物料，并暂存于回转窑喂料仓；
S3.烧结：将S1回转窑喂料仓中的球体半成品放入回转窑中进行烧结，待烧结完成后，在回转附窑冷却机中骤冷，冷却后再将烧结后的球体半成品物料经对辊机粗破碎，并负压输送到上料接收仓中；
S4.成品：将S3上料接收仓中经粗碎的物料，再经过机械粉碎或气流粉碎、合批、筛选、除铁后，进入成品仓中，进行包装。
2.根据权利要求1所述的一种锰酸锂材料的自动化生产方法，其特征在于：所述S1中二氧化锰、四氧化三锰和碳酸锂的所需的比例为，摩尔质量比二氧化锰:四氧化三锰:碳酸锂=0.8-1.0:0.4-0.5:2.4-3.0。
3.根据权利要求1所述的一种锰酸锂材料的自动化生产方法，其特征在于：所述S1中分散机在进行分散的过程中，需调节转速为2800-3000r/min，且需要进行分散混合10-15min，直至混合后的原料均匀、无明显色差和颗粒后在分散机中临时存储。
4.根据权利要求1所述的一种锰酸锂材料的自动化生产方法，其特征在于：所述S2中在造球机中对原料进行造球的过程中，需要对原料添加少量去离子水，且去离子水与混合后的原料体积比为1:200-220。
5.根据权利要求1所述的一种锰酸锂材料的自动化生产方法，其特征在于：所述S3中烧结所使用的温度为1500-1700℃，且烧结时间为20-24h。
6.根据权利要求1所述的一种锰酸锂材料的自动化生产方法，其特征在于：所述S3中回转窑内壁有限位隔挡，保证同时进烧的物料在同一限位位置经过同样的烧结过程，并同时进入下一限位位置，而后一批进烧的物料会完全按照前一批进烧的物料的时空轨迹运动，保证连续进烧的所有物料所经过的工艺过程相同。
7.根据权利要求1所述的一种锰酸锂材料的自动化生产方法，其特征在于：所述S3中骤冷需采用单筒冷却机，将烧结后的球体半成品物料加入单通冷却的旋转式的圆筒冷却机构内部，随着圆筒冷却机构的转动物料受重力作用运行到较底的一端，物料在筒体内向前移动过程中，直接或间接得到了载热体的给热，使热物料得以快速冷却。
8.根据权利要求1所述的一种锰酸锂材料的自动化生产方法，其特征在于：所述S3中烧结后的球体半成品物料经对辊机粗破碎，并负压输送到上料接收仓的过程中，需经过除尘器进行除尘操作，除尘器的入口风量为0.3m3，并将所收集到的粉尘与S1中分散机中配比好的原料一同再次投入震磨造球机中再次进行造球操作。
9.根据权利要求1所述的一种锰酸锂材料的自动化生产方法，其特征在于：所述S4中筛选过程为将经过机械粉碎或气流粉碎、合批后的物料通过双层振动筛的筛选，且双层振动筛的目数为300-350目，能够通过双层振动筛的物料为成品物料，直接进入成品仓中，而无法通过双层振动筛的物料为瑕疵物料，需要再次进行S4步骤，而筛选产生的粉尘与S1中分散机中配比好的原料一同再次投入震磨造球机中再次进行造球操作。
10.根据权利要求1所述的一种锰酸锂材料的自动化生产方法，其特征在于：所述S4中除铁过程为将经过筛选后的物料通过电磁除铁机在3500-4000奥斯特下进行干式除铁，将物料中的含铁的杂质在磁场中被磁化并吸出，使得物料中含铁量为0.036％-0.051％。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011021480A1 (ja) * | 2009-08-21 | 2011-02-24 | 日清エンジニアリング株式会社 | 二次電池用正極材料の製造方法 |
| CN103618078A (zh) * | 2013-09-16 | 2014-03-05 | 无锡晶石新型能源有限公司 | 一种锰酸锂的生产方法 |
| CN105514413A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-20 | 山东精工电子科技有限公司 | 一种锂离子正负极材料的气氛浸透式烧结工艺及相关烧结设备 |
| CN108862396A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-11-23 | 青岛华冠恒远锂电科技有限公司 | 一种锰酸锂正极材料全自动生产系统 |
| CN110817968A (zh) * | 2019-11-24 | 2020-02-21 | 永州昊利新材料科技有限公司 | 一种四氧化三锰混合二氧化锰生产高性价比锰酸锂的方法 |
| CN110980811A (zh) * | 2019-06-11 | 2020-04-10 | 青岛红星新能源技术有限公司 | 一种动力型锰酸锂的制备方法 |
| CN211920892U (zh) * | 2020-04-13 | 2020-11-13 | 山东科源新材料有限公司 | 锂离子电池锰酸锂正极材料的制备装置 |
-
2021
- 2021-03-24 CN CN202110311096.3A patent/CN113120966A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011021480A1 (ja) * | 2009-08-21 | 2011-02-24 | 日清エンジニアリング株式会社 | 二次電池用正極材料の製造方法 |
| CN103618078A (zh) * | 2013-09-16 | 2014-03-05 | 无锡晶石新型能源有限公司 | 一种锰酸锂的生产方法 |
| CN105514413A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-20 | 山东精工电子科技有限公司 | 一种锂离子正负极材料的气氛浸透式烧结工艺及相关烧结设备 |
| CN108862396A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-11-23 | 青岛华冠恒远锂电科技有限公司 | 一种锰酸锂正极材料全自动生产系统 |
| CN110980811A (zh) * | 2019-06-11 | 2020-04-10 | 青岛红星新能源技术有限公司 | 一种动力型锰酸锂的制备方法 |
| CN110817968A (zh) * | 2019-11-24 | 2020-02-21 | 永州昊利新材料科技有限公司 | 一种四氧化三锰混合二氧化锰生产高性价比锰酸锂的方法 |
| CN211920892U (zh) * | 2020-04-13 | 2020-11-13 | 山东科源新材料有限公司 | 锂离子电池锰酸锂正极材料的制备装置 |
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