本發(fā)明涉及電池材料及成套生產(chǎn)技術(shù)，具體說(shuō)是一種生產(chǎn)電池正極材料的智能工作站系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著新能源的開(kāi)發(fā)和利用，人們對(duì)電池的依賴(lài)程度越來(lái)越深，尤其是鋰電池，因其具有儲(chǔ)能高、壽命長(zhǎng)、自放電率低等優(yōu)點(diǎn)，在各行業(yè)廣泛使用。如磷酸鐵鋰由于價(jià)格低廉、穩(wěn)定性好、無(wú)毒、循環(huán)性能好和安全性能好等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是下一代鋰離子電池最有前途的正極材料。磷酸鐵鋰正極材料在鋰離子電池上的應(yīng)用，可以有效打破現(xiàn)有鋰離子電池的安全性差、保護(hù)措施復(fù)雜、難以大型化以及成本過(guò)高等因素對(duì)大電源、電動(dòng)汽車(chē)等產(chǎn)業(yè)鏈的制約?，F(xiàn)有電池電極材料的生產(chǎn)方法主要存在制備的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)中常常存在著鐵的錯(cuò)位，生成了亞穩(wěn)態(tài)的fepo4，影響了產(chǎn)物的化學(xué)及電化學(xué)性能；同時(shí)也存在粒徑不均勻、物相不純凈、設(shè)備投資大、工藝較復(fù)雜、產(chǎn)品成本高的缺點(diǎn)；且只限于少量粉體的制備，工業(yè)化生產(chǎn)的困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)效率較高、可工業(yè)化生產(chǎn)的生產(chǎn)電池正極材料的智能工作站系統(tǒng)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種生產(chǎn)電池正極材料的智能工作站系統(tǒng)，包括混合分散電池正極制備原料的分散釜，分散釜內(nèi)的原料輸送至粗磨砂磨機(jī)進(jìn)行粗磨，然后將粗磨后的物料輸出至緩沖罐，緩沖罐內(nèi)的物料輸送至精磨砂磨機(jī)進(jìn)行精磨，再將精磨后的物料輸送至噴霧干燥機(jī)組進(jìn)行干燥。

作為優(yōu)選，所述電池正極制備原料通過(guò)彌散泵或負(fù)壓釜底輸料裝置吸入所述分散釜。

作為優(yōu)選，所述彌散泵或負(fù)壓釜底輸料裝置與分散釜組成自循環(huán)系統(tǒng)。

作為優(yōu)選，所述分散釜內(nèi)的原料分散后輸送至過(guò)濾器濾去雜質(zhì)和粗料，再經(jīng)粗磨換熱器冷卻后輸送至粗磨砂磨機(jī)。

作為優(yōu)選，所述粗磨砂磨機(jī)粗磨后的物料通過(guò)粗磨除鐵器除去鐵雜后返回所述分散釜，然后將分散釜內(nèi)粗磨后的物料輸送至所述緩沖罐。

作為優(yōu)選，還包括另外一個(gè)分散釜，該另外一個(gè)分散釜對(duì)備用原料進(jìn)行分散，待所述粗磨砂磨機(jī)對(duì)所述分散釜內(nèi)的原料粗磨完成后，將該另外一個(gè)分散釜內(nèi)的備用原料經(jīng)所述過(guò)濾器輸送至粗磨砂磨機(jī)進(jìn)行粗磨，粗磨后的物料通過(guò)所述粗磨除鐵器除去鐵雜后返回所述另外一個(gè)分散釜，然后將該另外一個(gè)分散釜內(nèi)粗磨后的物料輸送至所述緩沖罐。

作為優(yōu)選，所述緩沖罐包括第一緩沖罐、第二緩沖罐和第三緩沖罐，所述分散釜或另外一個(gè)分散釜內(nèi)粗磨后的物料輸送至第一緩沖罐或第二緩沖罐和/或第三緩沖罐。

作為優(yōu)選，所述分散釜或另外一個(gè)分散釜內(nèi)粗磨后的物料輸送至所述第一緩沖罐，該緩沖罐內(nèi)的物料分別經(jīng)數(shù)個(gè)精磨換熱器后輸送至對(duì)應(yīng)的精磨砂磨機(jī)進(jìn)行精磨，每一精磨砂磨機(jī)將精磨后的物料輸送至第二緩沖罐，第二緩沖罐內(nèi)精磨后的物料輸送至存儲(chǔ)罐，然后將存儲(chǔ)罐內(nèi)的物料輸送至噴霧干燥機(jī)組進(jìn)行干燥；或者第二緩沖罐內(nèi)精磨后的物料分別經(jīng)所述數(shù)個(gè)精磨換熱器后輸送至對(duì)應(yīng)的精磨砂磨機(jī)進(jìn)行再次精磨，然后將再次精磨后物料返回至所述第一緩沖罐，如此循環(huán)，再將第一緩沖罐內(nèi)的物料輸送至存儲(chǔ)罐，然后將存儲(chǔ)罐內(nèi)的物料輸送至噴霧干燥機(jī)組進(jìn)行干燥。

作為優(yōu)選，所述分散釜或另外一個(gè)分散釜內(nèi)粗磨后的物料輸送至所述第三緩沖罐，該緩沖罐內(nèi)的物料分別經(jīng)數(shù)個(gè)精磨換熱器后輸送至對(duì)應(yīng)的精磨砂磨機(jī)進(jìn)行精磨，每一精磨砂磨機(jī)將精磨后的物料輸送至所述第一緩沖罐或第二緩沖罐，第一緩沖罐或第二緩沖罐內(nèi)精磨后的物料輸送至存儲(chǔ)罐，然后將存儲(chǔ)罐內(nèi)的物料輸送至噴霧干燥機(jī)組進(jìn)行干燥；或者第一緩沖罐或第二緩沖罐分別經(jīng)數(shù)個(gè)精磨換熱器后輸送至對(duì)應(yīng)的精磨砂磨機(jī)進(jìn)行再次精磨，然后將再次精磨后物料返回至所述第三緩沖罐，如此循環(huán)，再將第三緩沖罐內(nèi)的物料輸送至存儲(chǔ)罐，然后將存儲(chǔ)罐內(nèi)的物料輸送至噴霧干燥機(jī)組進(jìn)行干燥。

作為優(yōu)選，每一所述精磨砂磨機(jī)將精磨后的物料經(jīng)對(duì)應(yīng)的精磨除鐵器除去鐵雜后輸送至所述緩沖罐。

從以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明采用分散釜分散、粗磨、精磨、過(guò)濾除雜等工序生產(chǎn)動(dòng)力電池正極材料，其方案緊湊合理，能在保證研磨細(xì)度的同時(shí)，又能合理的控制時(shí)間，基本上每臺(tái)設(shè)備都在連續(xù)工作，實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線批量的工業(yè)化生產(chǎn)。且物料在緩沖罐及砂磨機(jī)之間交替研磨，提供了一種最有效率、粒徑分布最均勻的研磨方式。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種優(yōu)選方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合圖1詳細(xì)介紹本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說(shuō)明用來(lái)解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

一種生產(chǎn)電池正極材料的智能工作站系統(tǒng)，包括混合分散電池正極制備原料的分散釜，分散釜內(nèi)的原料輸送至粗磨砂磨機(jī)進(jìn)行粗磨，然后將粗磨后的物料輸出至緩沖罐，緩沖罐內(nèi)的物料輸送至精磨砂磨機(jī)進(jìn)行精磨，再將精磨后的物料輸送至噴霧干燥機(jī)組進(jìn)行干燥。在實(shí)施過(guò)程中，將電池正極制備原料如磷酸鐵鋰、鈦酸鐵鋰三元材料等原料按比例輸送至分散釜1進(jìn)行混合分散，并添加溶劑進(jìn)入分散釜，通過(guò)稱(chēng)重模塊計(jì)量，氣動(dòng)開(kāi)關(guān)球閥控制開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。在實(shí)施過(guò)程中，通過(guò)投料站投放原料，再通過(guò)彌散泵2或負(fù)壓釜底輸料裝置將原料粉料吸入分散釜。當(dāng)原料達(dá)到所需量后，plc控制系統(tǒng)關(guān)閉投粉系統(tǒng)及液體料閥門(mén)。分散釜與彌散泵或負(fù)壓釜底輸料裝置組成自循環(huán)系統(tǒng)，即彌散泵或負(fù)壓釜底輸料裝置將原料輸送至分散釜分散，如果物料分散不夠均勻，則分散釜內(nèi)的物料吸入彌散泵或負(fù)壓釜底輸料裝置，然后再次輸送至分散釜分散，如此循環(huán)，直至料液充分混合均勻。當(dāng)分散釜內(nèi)的物料混合均勻后，備用于下道工序；另外一個(gè)分散釜按上述方式進(jìn)行備料。

分散釜將原料混合分散后，將原料輸送至過(guò)濾器3濾去雜質(zhì)和粗料，再經(jīng)粗磨換熱器4冷卻后輸送至粗磨砂磨機(jī)5進(jìn)行粗磨，粗磨后的物料返回所述分散釜，然后將分散釜內(nèi)粗磨后的物料輸送至所述緩沖罐。在實(shí)施過(guò)程中，粗磨砂磨機(jī)與分散釜組成粗磨循環(huán)系統(tǒng)，即粗磨的粒徑?jīng)]有達(dá)到要求時(shí)，分散釜內(nèi)的粗磨后的物料可再次輸送至粗磨砂磨機(jī)進(jìn)行粗磨，并將再次粗磨后的物料返回至分散釜，如此循環(huán)。為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，經(jīng)粗磨砂磨機(jī)粗磨后的物料通過(guò)粗磨除鐵器6除去鐵雜后再返回所述分散釜。

本發(fā)明的另外一個(gè)分散釜7可對(duì)備用原料進(jìn)行分散，待所述粗磨砂磨機(jī)對(duì)所述分散釜內(nèi)的原料粗磨完成后，將該另外一個(gè)分散釜內(nèi)的備用原料經(jīng)所述過(guò)濾器輸送至粗磨砂磨機(jī)進(jìn)行粗磨，粗磨后的物料通過(guò)所述粗磨除鐵器除去鐵雜后返回所述另外一個(gè)分散釜，該另外一個(gè)分散釜可與粗磨砂磨機(jī)組成與上述相同的粗磨循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明的緩沖罐包括第一緩沖罐8、第二緩沖罐9和第三緩沖罐10，所述分散釜或另外一個(gè)分散釜內(nèi)粗磨后的物料輸送至第一緩沖罐或第二緩沖罐和/或第三緩沖罐，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)分散釜交替工作，提高生產(chǎn)效率。

具體來(lái)說(shuō)，所述分散釜或另外一個(gè)分散釜內(nèi)粗磨后的物料輸送至所述第一緩沖罐，該緩沖罐內(nèi)的物料分別經(jīng)數(shù)個(gè)精磨換熱器11后輸送至對(duì)應(yīng)的精磨砂磨機(jī)12進(jìn)行精磨，每一精磨砂磨機(jī)將精磨后的物料輸送至第二緩沖罐，第二緩沖罐內(nèi)精磨后的物料輸送至存儲(chǔ)罐，然后對(duì)存儲(chǔ)罐內(nèi)的物料進(jìn)行干燥處理；或者第二緩沖罐內(nèi)精磨后的物料分別經(jīng)所述數(shù)個(gè)精磨換熱器后輸送至對(duì)應(yīng)的精磨砂磨機(jī)進(jìn)行再次精磨，然后將再次精磨后物料返回至所述第一緩沖罐，如此循環(huán)，直至物料達(dá)到規(guī)定的粒度大小，再將第一緩沖罐內(nèi)的物料輸送至存儲(chǔ)罐13，然后對(duì)存儲(chǔ)罐內(nèi)的物料進(jìn)行干燥處理。

為了提高生產(chǎn)效率，保證設(shè)備連續(xù)生產(chǎn)，可將分散釜或另外一個(gè)分散釜內(nèi)粗磨后的物料輸送至所述第三緩沖罐，該緩沖罐內(nèi)的物料分別經(jīng)數(shù)個(gè)精磨換熱器后輸送至對(duì)應(yīng)的精磨砂磨機(jī)進(jìn)行精磨，每一精磨砂磨機(jī)將精磨后的物料輸送至所述第一緩沖罐或第二緩沖罐，第一緩沖罐或第二緩沖罐內(nèi)精磨后的物料輸送至存儲(chǔ)罐，然后對(duì)存儲(chǔ)罐內(nèi)的物料進(jìn)行干燥處理；或者第一緩沖罐或第二緩沖罐分別經(jīng)數(shù)個(gè)精磨換熱器后輸送至對(duì)應(yīng)的精磨砂磨機(jī)進(jìn)行再次精磨，然后將再次精磨后物料返回至所述第三緩沖罐，如此循環(huán)，直至物料達(dá)到規(guī)定的粒度大小，再將第三緩沖罐內(nèi)的物料輸送至存儲(chǔ)罐13，然后對(duì)存儲(chǔ)罐內(nèi)的物料進(jìn)行干燥處理；在實(shí)施過(guò)程中，為了進(jìn)一步提高產(chǎn)品的質(zhì)量，每一所述精磨砂磨機(jī)將精磨后的物料經(jīng)對(duì)應(yīng)的精磨除鐵器14除去鐵雜后輸送至所述緩沖罐。

從上可知，本發(fā)明從進(jìn)料分散到粗磨、精磨的工藝設(shè)計(jì)緊湊合理，能保證研磨細(xì)度的同時(shí)，又能合理的控制時(shí)間，基本上每臺(tái)設(shè)備都在連續(xù)工作，整個(gè)工藝方案沒(méi)有哪個(gè)環(huán)節(jié)有明顯的瓶頸。同時(shí)采用兩個(gè)分散釜、三個(gè)緩沖罐，數(shù)臺(tái)精磨砂磨機(jī)，其分散釜、緩沖罐均配備稱(chēng)重模塊、液位傳感器、液位開(kāi)關(guān)、溫度傳感器等，可實(shí)現(xiàn)物料計(jì)量、液位雙重顯示與控制、高低液位報(bào)警、溫度顯示與控制等，使精磨階段的三臺(tái)緩沖罐和數(shù)臺(tái)砂磨機(jī)的物料流向得到很好的控制，期間不會(huì)產(chǎn)生停頓，從而實(shí)現(xiàn)了在線連續(xù)批量工業(yè)化生產(chǎn)的智能控制，大大提高了工作了效率，降低了生產(chǎn)成本，達(dá)到了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化。

最后，將存儲(chǔ)罐內(nèi)的物料輸送至噴霧干燥機(jī)組15進(jìn)行干燥處理。干燥后的物料進(jìn)入窯爐內(nèi)燒結(jié)。窯爐內(nèi)最高溫度可達(dá)1350°c，爐膛溫度均勻性為±3°c、燒結(jié)后的物料再進(jìn)入氣流磨破碎機(jī)或干式珠磨機(jī)進(jìn)行再次破碎、物料經(jīng)過(guò)電磁除鐵機(jī)后進(jìn)入全自動(dòng)包裝機(jī)，包裝設(shè)備處理采用真空自動(dòng)包裝，從而獲得新能源汽車(chē)動(dòng)力電池正極材料成品。

上述實(shí)施方式僅供說(shuō)明本發(fā)明之用，而并非是對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，還可以作出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本發(fā)明的范疇。