1.本技術(shù)涉及的電池生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種磷酸鐵鋰生產(chǎn)設(shè)備及其制備方法。

背景技術(shù)：

2.鋰離子二次電池作為新一代綠色電池，具有能量密度大、工作電壓高、無記憶效應(yīng)、自放電小、工作溫度范圍寬等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。鋰離子二次電池正極材料磷酸鐵鋰因具有安全性能好、價格低廉、熱穩(wěn)定性高、循環(huán)性能好、高的理論容量、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點，使其成為鋰離子二次電池正極材料的研究重點。

3.相關(guān)的公開號為cn110459748a的中國發(fā)明專利，其公開了一種碳包覆鐵酸鋰材料及其制備方法，方法包括以下步驟：(1)將鐵源和鋰源混合，燒結(jié)，得到鐵酸鋰；(2)將步驟(1)中得到的鐵酸鋰粉碎；(3)將步驟(2)中粉碎后的鐵酸鋰用碳源進(jìn)行氣相包覆，得到碳包覆鐵酸鋰材料。

4.針對上述中的相關(guān)技術(shù)，發(fā)明人認(rèn)為相關(guān)的磷酸鐵鋰在進(jìn)行碳包覆的過程中，由于鐵源和鋰源的粒徑較大，且在混合過程中容易出現(xiàn)團(tuán)聚，繼而使得碳包覆過程中，碳源難以均勻的包覆的磷酸鐵鋰的表面，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

5.為了改善上述問題，本技術(shù)提供一種磷酸鐵鋰生產(chǎn)設(shè)備及其制備方法。

6.本技術(shù)提供的一種磷酸鐵鋰生產(chǎn)設(shè)備采用如下的技術(shù)方案：一種磷酸鐵鋰生產(chǎn)設(shè)備，包括物料混合裝置和燒結(jié)裝置，所述物料混合裝置和燒結(jié)裝置相連通，所述物料混合裝置包括混合罐、進(jìn)料機(jī)構(gòu)以及攪拌機(jī)構(gòu)，所述混合罐的內(nèi)腔的底部形成有混合腔，所述混合腔用于放置鐵源，所述攪拌機(jī)構(gòu)位于混合罐內(nèi)，所述攪拌機(jī)構(gòu)用于對混合腔內(nèi)的物料進(jìn)行攪拌；所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)包括料液罐、輸料管以及霧化噴嘴，所述料液罐用于存放碳源和鋰源的混合溶液，所述料液罐通過輸料管與混合罐連通，所述料液罐穿入混合罐的一端與霧化噴嘴連接，所述輸料管上連接有輸料泵。

7.通過采用上述技術(shù)方案，在進(jìn)行磷酸鐵鋰的制備過程時，將碳源和鋰源制備成混合溶液放置在料液管內(nèi)，鐵源放置在混合腔內(nèi)；輸料泵將料液管內(nèi)的碳源和鋰源的混合溶液通過霧化噴嘴噴灑在混合腔內(nèi)被攪拌機(jī)構(gòu)不斷攪拌的鐵源中進(jìn)行混合，物料進(jìn)行液固兩相混合，繼而使得鐵源、鋰源以及碳源之間的混合更加充分均勻，碳源能夠均勻的分布在鋰源和鐵源之間，繼而使得保障后續(xù)碳包覆更加均勻，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

8.優(yōu)選的，所述攪拌機(jī)構(gòu)包括兩個第一攪拌組件，所述第一攪拌組件包括第一驅(qū)動件、絞龍桿以及固定在絞龍桿上的螺旋攪葉，所述絞龍桿轉(zhuǎn)動連接在混合罐上，所述絞龍桿的一端與第一驅(qū)動件連接，所述第一驅(qū)動件用于驅(qū)動絞龍桿轉(zhuǎn)動，兩個所述第一攪拌組件的絞龍桿相平行，且兩個所述絞龍桿的轉(zhuǎn)向相反。

9.通過采用上述技術(shù)方案，第一驅(qū)動件驅(qū)動絞龍桿轉(zhuǎn)動，絞龍桿帶動螺旋攪葉轉(zhuǎn)動，

從而螺旋攪葉對混合腔內(nèi)的物料進(jìn)行均勻的攪拌、混合以及研磨，使得混合腔內(nèi)的鐵源、鋰源以及碳源的分布更加均勻；兩個絞龍桿之間的轉(zhuǎn)動相反，使得混合腔內(nèi)物料的流動呈對流效果，有效提高對于混合腔內(nèi)物料的攪拌混合效果。

10.優(yōu)選的，所述攪拌機(jī)構(gòu)還包括第二攪拌組件，所述第二攪拌組件包括第二驅(qū)動件和旋轉(zhuǎn)盤，所述旋轉(zhuǎn)盤位于混合腔的底面，所述旋轉(zhuǎn)盤與混合罐轉(zhuǎn)動連接，所述旋轉(zhuǎn)盤位于第一攪拌組件的底部，所述旋轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動軸線與絞龍桿的轉(zhuǎn)動軸線相垂直，所述第二驅(qū)動件與旋轉(zhuǎn)盤連接，用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動。

11.通過采用上述技術(shù)方案，第二驅(qū)動件帶動旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)盤帶動旋轉(zhuǎn)盤上的混合物料進(jìn)行轉(zhuǎn)動，而旋轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動軸線與絞龍桿的轉(zhuǎn)動軸線相垂直，使得旋轉(zhuǎn)盤帶動混合腔內(nèi)的物料與第一攪拌組件之間形成切流，物料在第一攪拌組件和第二攪拌組件的相互作用下在混合腔內(nèi)進(jìn)行充分的攪動混合，并使得混合腔內(nèi)不易出現(xiàn)物料死角，旋轉(zhuǎn)盤能夠?qū)⒅軅?cè)的物料不斷的轉(zhuǎn)動至第一攪拌組件處，進(jìn)一步提高對混合腔內(nèi)物料的充分混合。

12.優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)盤內(nèi)設(shè)置有加熱腔，所述加熱腔內(nèi)設(shè)置有加熱碳化組件，所述加熱碳化組件用于對混合腔內(nèi)的物料進(jìn)行加熱。

13.通過采用上述技術(shù)方案，旋轉(zhuǎn)盤在轉(zhuǎn)動過程中，能夠通過加熱腔內(nèi)的加熱碳化組件對物料進(jìn)行加熱，使得碳源受熱分解碳化并形成碳膜包覆在鐵源和鋰源的外側(cè)；旋轉(zhuǎn)盤在對物料攪動的過程中并兼具對物料進(jìn)行加熱的作用，不僅使得物料的混合更加充分，并能夠提高對物料加熱的均勻性。

14.優(yōu)選的，所述混合罐內(nèi)的混合腔為圓筒形，兩個所述第一攪拌組件相互遠(yuǎn)離的一側(cè)設(shè)置有若干第三攪拌組件，各所述第三攪拌組件包括安裝架、轉(zhuǎn)動連接在安裝架上的輔助桿以及固定在輔助桿上的若干攪拌葉片，所述安裝架設(shè)置在混合罐上，所述輔助桿的轉(zhuǎn)動軸線與旋轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動軸線相平行。

15.通過采用上述技術(shù)方案，混合腔為圓筒形時，螺旋攪葉難以對第一攪拌組件兩側(cè)的物料進(jìn)行攪動，需要旋轉(zhuǎn)盤將該部位的物料旋轉(zhuǎn)至第一攪拌組件處才能對其進(jìn)行攪拌混合。通過設(shè)置第三攪拌組件，當(dāng)旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的過程中，物料在旋轉(zhuǎn)盤的作用下，能夠帶動攪拌葉片發(fā)生自轉(zhuǎn)，繼而攪拌葉片對物料也起到輔助攪動的效果，進(jìn)一步降低混合腔內(nèi)的攪拌混合的死角，使得物料整體在混合腔內(nèi)都能得到充分的混合作用。

16.優(yōu)選的，所述安裝架和混合罐滑動連接，所述安裝架上固定有滑塊，所述混合罐的內(nèi)壁上開設(shè)有供滑塊滑移的滑槽，所述旋轉(zhuǎn)盤的頂壁上固定有頂塊，所述頂塊遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)盤的一面形成有導(dǎo)向楔面，所述頂塊在混合腔內(nèi)的轉(zhuǎn)動軌跡位于安裝架的底部，所述導(dǎo)向楔面朝向頂塊轉(zhuǎn)動方向的前端傾斜向下設(shè)置，所述頂塊用于與安裝架抵接。

17.通過采用上述技術(shù)方案，旋轉(zhuǎn)盤在轉(zhuǎn)動過程中，頂塊移動至安裝架的底部，頂塊的導(dǎo)向楔面與安裝架抵接，并帶動安裝架向上滑動，當(dāng)頂塊從安裝架的底部通過時，安裝架在自身重力的作用下回落至初始位置，從而第二攪拌組件在運行的過程中，會帶動各第三攪拌組件上下波動，從而攪拌葉片在物料轉(zhuǎn)動攪拌的過程中，對物料進(jìn)行上下拋翻，進(jìn)一步提高到物料的混合效果。

18.優(yōu)選的，若干所述第三攪拌組件沿混合腔的周向排布，相對遠(yuǎn)離所述第一攪拌組件的第三攪拌組件上的攪拌葉片的長度大于相對靠近第一攪拌組件的第三攪拌組件的攪拌葉片的長度。

19.通過采用上述技術(shù)方案，由于絞龍桿的中部至混合腔的內(nèi)壁相對較遠(yuǎn)，因此，遠(yuǎn)離第一攪拌組件的攪拌葉片相對較長，以保障對第一攪拌組件轉(zhuǎn)動方向外側(cè)的物料的攪拌混合效果。

20.優(yōu)選的，所述攪拌葉片包括攪拌桿以及拋翻板，所述攪拌桿的一端與輔助桿固定連接，另一端與所述拋翻板固定連接，所述拋翻板與旋轉(zhuǎn)盤相平行。

21.通過采用上述技術(shù)方案，提高攪拌葉片對于混合腔內(nèi)物料的拋翻效果，進(jìn)而進(jìn)一步提高對物料中的碳源、鋰源以及鐵源等的混合均勻性。

22.優(yōu)選的，所述燒結(jié)裝置采用回轉(zhuǎn)窯，所述回轉(zhuǎn)窯內(nèi)形成有燒結(jié)腔，所述混合腔和燒結(jié)腔相連通，所述回轉(zhuǎn)窯位于絞龍桿遠(yuǎn)離第一驅(qū)動件的一端。

23.通過采用上述技術(shù)方案，第一攪拌組件在對混合腔內(nèi)的物料起到攪拌作用的同時，并起到對混合碳化后的物料輸送至回轉(zhuǎn)窯的作用。本技術(shù)采用回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行燒結(jié)制備作業(yè)，相較于常規(guī)的坩堝燒結(jié)作業(yè)，成本更低；且先通過旋轉(zhuǎn)盤內(nèi)的加熱碳化組件對物料中的碳源進(jìn)行碳化，之后，物料在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行燒結(jié)時不易出現(xiàn)粘壁的情況，使得回轉(zhuǎn)窯能夠適用于磷酸鐵鋰生產(chǎn)制備。

24.本技術(shù)提供的一種磷酸鐵鋰的制備方法采用如下的技術(shù)方案：一種磷酸鐵鋰的制備方法，采用所述磷酸鐵鋰生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行磷酸鐵鋰的制備，包括以下步驟：(1)：將鐵源放入混合罐內(nèi)的混合腔內(nèi)；將碳源和鋰源加入到去離子水中，配置成包覆混合溶液，并將所述包覆混合溶液放入料液罐內(nèi)；(2)：所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)將包覆混合溶液噴灑在混合罐內(nèi)鐵源上；所述攪拌機(jī)構(gòu)對混合腔內(nèi)的物料進(jìn)行攪拌混合；(3)：所述旋轉(zhuǎn)盤內(nèi)的加熱碳化組件對混合腔內(nèi)的混合物料進(jìn)行加熱碳化；(4)：加熱碳化后的物料輸送至回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行燒結(jié)，得到碳包覆的磷酸鐵鋰材料。

25.通過采用上述技術(shù)方案，有效提高碳包覆的均勻性，簡化制備步驟，提高操作便利性，降低生產(chǎn)成本。

26.綜上所述，本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果：1.通過申請在進(jìn)行磷酸鐵鋰的制備過程時，將碳源和鋰源制備成混合溶液霧化噴灑在混合腔內(nèi)被攪拌機(jī)構(gòu)不斷攪拌的鐵源中進(jìn)行混合，物料進(jìn)行液固兩相混合，繼而使得鐵源、鋰源以及碳源之間的混合更加充分均勻，碳源能夠均勻的分布在鋰源和鐵源之間，繼而保障后續(xù)碳包覆更加均勻，提高產(chǎn)品質(zhì)量；2.本技術(shù)在使用回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)前，通過加熱腔內(nèi)的加熱碳化組件對物料進(jìn)行加熱，使得碳源受熱分解碳化并形成碳膜包覆在鐵源和鋰源的外側(cè)；旋轉(zhuǎn)盤在對物料攪動的過程中并兼具對物料進(jìn)行加熱的作用，不僅使得物料的混合更加充分，并能夠提高對物料加熱的均勻性；且采用回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行燒結(jié)制備作業(yè)，相較于常規(guī)的坩堝燒結(jié)作業(yè)，成本更低；先通過加熱碳化組件對物料中的碳源進(jìn)行碳化，再在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行燒結(jié)時不易出現(xiàn)粘壁的情況，使得回轉(zhuǎn)窯能夠適用于磷酸鐵鋰生產(chǎn)制備，有效降低生產(chǎn)制造成本。

附圖說明

27.圖1是本技術(shù)實施例一種磷酸鐵鋰生產(chǎn)設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

28.圖2是本技術(shù)實施例的剖視圖。

29.圖3是本技術(shù)實施例用于體現(xiàn)混合罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)的局部剖視圖。

30.圖4是圖3中a部位的局部放大圖。

31.圖5是本技術(shù)實施例用于體現(xiàn)閘門機(jī)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

32.附圖標(biāo)記說明：1、混合罐；11、混合腔；12、滑槽；2、進(jìn)料機(jī)構(gòu)；21、輸料管；22、輸料泵；23、料液罐；24、霧化噴嘴；3、攪拌機(jī)構(gòu)；31、第一攪拌組件；311、第一驅(qū)動件；312、絞龍桿；313、螺旋攪葉；32、第二攪拌組件；321、第二驅(qū)動件；322、旋轉(zhuǎn)盤；3221、加熱腔；323、頂塊；3231、導(dǎo)向楔面；324、加熱碳化組件；33、第三攪拌組件；331、安裝架；3311、側(cè)板；3312、連接板；3313、滑塊；3314、彈簧；332、輔助桿；333、攪拌葉片；3331、攪拌桿；3332、拋翻板；4、回轉(zhuǎn)窯；41、回轉(zhuǎn)筒體；42、燒結(jié)腔；43、送料口；5、閘門機(jī)構(gòu)；51、安裝環(huán)板；52、封口弧板；53、驅(qū)動組件；531、驅(qū)動電機(jī)；532、傳動齒圈；5321、內(nèi)齒輪；5322、外齒輪；533、傳動齒輪；534、驅(qū)動電機(jī)；535、驅(qū)動齒輪；536、連接桿。

具體實施方式

33.以下結(jié)合附圖1-5對本技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

34.本技術(shù)實施例公開一種磷酸鐵鋰生產(chǎn)設(shè)備。參照圖1和圖2，一種磷酸鐵鋰生產(chǎn)設(shè)備包括物料混合裝置和燒結(jié)裝置，物料混合裝置和燒結(jié)裝置相連通，物料混合裝置包括圓筒形的混合罐1、進(jìn)料機(jī)構(gòu)2以及攪拌機(jī)構(gòu)3。進(jìn)料機(jī)構(gòu)2包括料液罐23、輸料管21、輸料泵22以及霧化噴嘴24，料液罐23通過輸料管21與混合罐1的頂部連通，料液罐23穿入混合罐1的一端與霧化噴嘴24連接，輸料泵22通過輸料管21連接于料液罐23和混合罐1之間，輸料泵22采用高壓隔膜泵，用于將料液罐23內(nèi)的鋰源和碳源的混合溶液輸入至混合罐1內(nèi)。混合罐1內(nèi)腔的底部形成有混合腔11，本實施例中，混合腔11的內(nèi)壁以及攪拌機(jī)構(gòu)3上均涂覆有cr3c2-nicr涂層，cr3c2-nicr涂層具有良好的耐高溫、耐腐蝕以及抗氧化的性能。攪拌機(jī)構(gòu)3安裝在混合罐1上，攪拌機(jī)構(gòu)3用于對混合腔11內(nèi)的物料進(jìn)行攪拌。

35.參照圖1和圖2，在進(jìn)行碳包覆的磷酸鐵鋰的生產(chǎn)過程中，將鐵源放入混合罐1內(nèi)的混合腔11內(nèi)；將碳源和鋰源的混合溶液放入料液罐23內(nèi)。輸料泵22將碳源和鋰源的混合溶液輸送至霧化噴嘴24處，繼而碳源和鋰源的混合溶液霧化噴灑在混合罐1內(nèi)鐵源上；攪拌機(jī)構(gòu)3對混合腔11內(nèi)的固液兩相進(jìn)行攪拌混合，使得碳源、鋰源以及鐵源能夠充分混合均勻，之后，物料輸送至燒結(jié)裝置中進(jìn)行燒結(jié)，得到碳包覆的磷酸鐵鋰材料，提高磷酸鐵鋰上的碳包覆的均勻性，繼而提高產(chǎn)品質(zhì)量。

36.參照圖2和圖3，攪拌機(jī)構(gòu)3包括兩個第一攪拌組件31，第一攪拌組件31包括第一驅(qū)動件311、絞龍桿312以及螺旋攪葉313，第一驅(qū)動件311采用伺服電機(jī)，第一驅(qū)動件311螺栓固定在混合罐1的外壁上，絞龍桿312轉(zhuǎn)動連接在混合腔11內(nèi)，絞龍桿312的一端與第一驅(qū)動件311的輸出端同軸固定，第一驅(qū)動件311用于驅(qū)動絞龍桿312轉(zhuǎn)動。碳源和鋰源的混合溶液噴灑在混合腔11內(nèi)的鐵源上時，第一驅(qū)動件311驅(qū)動絞龍桿312轉(zhuǎn)動，絞龍桿312帶動輸送螺旋攪葉313轉(zhuǎn)動，從而螺旋攪葉313對混合腔11內(nèi)的物料進(jìn)行均勻的攪拌、混合以及研磨，使得混合腔11內(nèi)的鐵源、鋰源以及碳源的分布更加均勻。兩個攪拌組件的絞龍桿312相平行，且兩個絞龍桿312的轉(zhuǎn)向相反，使得絞龍桿312帶動混合腔11內(nèi)物料的流動呈對流效果，有效提高對于混合腔11內(nèi)物料的攪拌混合效果。

37.參照圖2和圖3，攪拌機(jī)構(gòu)3還包括第二攪拌組件32，第二攪拌組件32包括第二驅(qū)動件321和旋轉(zhuǎn)盤322。第二驅(qū)動件321采用伺服電機(jī)，第二驅(qū)動件321通過螺栓固定在混合罐1的底面，旋轉(zhuǎn)盤322水平設(shè)置在混合腔11內(nèi)，且旋轉(zhuǎn)盤322與混合腔11的底面以及側(cè)壁相貼合。旋轉(zhuǎn)盤322的中心固定有連桿，旋轉(zhuǎn)盤322通過連桿與第二驅(qū)動件321的輸出軸同軸固定，第二驅(qū)動件321用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)盤322轉(zhuǎn)動；旋轉(zhuǎn)盤322位于第一攪拌組件31的底部，旋轉(zhuǎn)盤322的轉(zhuǎn)動軸線與絞龍桿312的轉(zhuǎn)動軸線相垂直。

38.參照圖2和圖3，鐵源、鋰源以及碳源的混合物料在混合腔11內(nèi)進(jìn)行混合時，第二驅(qū)動件321帶動旋轉(zhuǎn)盤322轉(zhuǎn)動，繼而旋轉(zhuǎn)盤322帶動旋轉(zhuǎn)盤322上混合物料進(jìn)行轉(zhuǎn)動，而旋轉(zhuǎn)盤322的轉(zhuǎn)動軸線與絞龍桿312的轉(zhuǎn)動軸線相垂直，使得旋轉(zhuǎn)盤322能夠帶動帶動混合腔11內(nèi)的物料不斷與第一攪拌組件31的螺旋攪葉313之間形成切流，旋轉(zhuǎn)盤322能夠?qū)⒅軅?cè)的物料不斷的轉(zhuǎn)動至第一攪拌組件31處，物料在第一攪拌組件31和第二攪拌組件32的相互作用下在混合腔11內(nèi)進(jìn)行充分的攪動混合，使得混合腔11內(nèi)不易出現(xiàn)物料堆積死角，進(jìn)一步對混合腔11內(nèi)物料的進(jìn)行充分混合。

39.參照圖3和圖4，攪拌機(jī)構(gòu)3還包括若干第三攪拌組件33，若干第三攪拌組件33對稱設(shè)置在混合罐1中心的兩側(cè)，且位于兩個第一攪拌組件31相互遠(yuǎn)離的一側(cè)，第三攪拌組件33沿混合腔11的周向排布。第三攪拌組件33包括安裝架331、輔助桿332以及若干攪拌葉片333，安裝架331包括側(cè)板3311以及垂直焊接固定在側(cè)板3311兩端的連接板3312，側(cè)板3311與混合罐1的內(nèi)壁相貼合。輔助桿332豎直設(shè)置在兩個連接板3312之間，且輔助桿332的兩端與連接板3312轉(zhuǎn)動連接,若干攪拌葉片333沿輔助桿332的軸向以及周向陣列排布，輔助桿332的轉(zhuǎn)動軸線與旋轉(zhuǎn)盤322的轉(zhuǎn)動軸線相平行。其中，相對遠(yuǎn)離第一攪拌組件31的第三攪拌組件33上的攪拌葉片333的長度大于相對靠近第一攪拌組件31的第三攪拌組件33的攪拌葉片333的長度。當(dāng)旋轉(zhuǎn)盤322轉(zhuǎn)動的過程中，混合腔11內(nèi)的物料在旋轉(zhuǎn)盤322的作用下，能夠帶動攪拌葉片333發(fā)生自轉(zhuǎn)，繼而攪拌葉片333對物料也起到輔助攪動的效果，使得第一攪拌組件31側(cè)向的物料也能夠得到充分的攪拌，進(jìn)一步降低混合腔11內(nèi)的攪拌混合的死角。

40.參照圖3和圖4，側(cè)板3311靠近混合罐1內(nèi)壁的一側(cè)焊接固定有滑塊3313，混合罐1的內(nèi)壁沿自身的高度方向開設(shè)有供滑塊3313滑移的滑槽12，滑塊3313位于滑槽12內(nèi)，安裝架331通過滑塊3313與混合罐1滑動連接，滑槽12內(nèi)設(shè)置有彈簧3314，彈簧3314位于滑塊3313的頂部，彈簧3314的一端與滑塊3313焊接固定，另一端與滑槽12的內(nèi)壁焊接固定。旋轉(zhuǎn)盤322的頂壁上固定有頂塊323，頂塊323遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)盤322的一面形成有導(dǎo)向楔面3231，頂塊323在混合腔11內(nèi)的轉(zhuǎn)動軌跡位于安裝架331的底部，導(dǎo)向楔面3231在頂塊323轉(zhuǎn)動方向的前端呈傾斜向下設(shè)置，頂塊323用于與安裝架331抵接。

41.參照圖3和圖4，旋轉(zhuǎn)盤322在轉(zhuǎn)動過程中，頂塊323移動至安裝架331的底部，頂塊323的導(dǎo)向楔面3231與安裝架331抵接，并帶動安裝架331向上滑動，當(dāng)頂塊323從安裝架331底部通過時，安裝架331在自身重力以及彈簧3314的作用下回落至初始位置，從而旋轉(zhuǎn)盤322在運行的過程中，會帶動各第三攪拌組件33上下波動，從而攪拌葉片333在物料轉(zhuǎn)動攪拌的同時并對物料進(jìn)行上下拋翻，進(jìn)一步提高到物料的攪拌混合效果。攪拌葉片333包括攪拌桿3331以及拋翻板3332，攪拌桿3331的一端與輔助桿332焊接固定，另一端與拋翻板3332和焊接固定，拋翻板3332與旋轉(zhuǎn)盤322相平行，從而攪拌葉片333在對物料進(jìn)行拋翻時，拋翻

板3332能夠承載更多的物料，保障對物料的拋翻效果。

42.參照圖2和圖3，燒結(jié)裝置采用回轉(zhuǎn)窯4，回轉(zhuǎn)窯4內(nèi)形成有燒結(jié)腔42，燒結(jié)腔42和混合腔11相連通，回轉(zhuǎn)窯4位于絞龍桿312遠(yuǎn)離第一驅(qū)動組件53的一端，回轉(zhuǎn)窯4的結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)，本實施例中故不作贅述。燒結(jié)腔42和混合腔11的連通處形成有送料口43，回轉(zhuǎn)窯4上安裝有用于控制送料口43開閉的閘門機(jī)構(gòu)5，閘門機(jī)構(gòu)5的表面上也涂覆有耐高溫、抗氧化的cr3c2-nicr涂層。旋轉(zhuǎn)盤322內(nèi)設(shè)置有加熱腔3221，加熱腔3221內(nèi)安裝有加熱碳化組件324，本實施例中，該加熱碳化組件324采用電加熱板，加熱碳化組件324用于對混合腔11內(nèi)的物料進(jìn)行加熱碳化。旋轉(zhuǎn)盤322在對混合腔11內(nèi)的物料進(jìn)行轉(zhuǎn)動攪拌時，加熱碳化組件324對混合腔11內(nèi)的混合物料進(jìn)行加熱，使得混合物料中的碳源受熱分解碳化并形成碳膜包覆在鐵源和鋰源的外側(cè)。隨后，閘門機(jī)構(gòu)5將送料口43打開，第一攪拌機(jī)構(gòu)3在對物料進(jìn)行攪拌的同時，并將物料向前推送至燒結(jié)腔42內(nèi)，繼而回轉(zhuǎn)窯4碳化的物料進(jìn)行加熱燒結(jié)，從而得到碳包覆的磷酸鐵鋰產(chǎn)品。而混合均勻的物料先在混合腔11進(jìn)行加熱碳化，使得物料在燒結(jié)腔42進(jìn)行回轉(zhuǎn)燒結(jié)時不易出現(xiàn)粘壁，保障產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，而這也是本方案能夠采用回轉(zhuǎn)窯4進(jìn)行磷酸鐵鋰的燒結(jié)制備的前提，而不是采用傳統(tǒng)的坩堝進(jìn)行燒結(jié)作業(yè)，從而有效降低生產(chǎn)成本。

43.參照圖3和圖5，回轉(zhuǎn)窯4包括回轉(zhuǎn)筒體41，回轉(zhuǎn)筒體41靠近送料口43的內(nèi)壁上焊接固定有安裝環(huán)板51，安裝環(huán)板51與回轉(zhuǎn)筒體41共軸線。閘門機(jī)構(gòu)5包括若干封口弧板52以及驅(qū)動組件53，封口弧板52整體呈勾玉形，若干封口弧板52均轉(zhuǎn)動連接在安裝環(huán)板51上，若干封口弧板52沿安裝環(huán)板51的周向均勻排布，相鄰兩個封口弧板52之間在回轉(zhuǎn)筒體41的軸向上間隔錯位設(shè)置，且相鄰兩個封口弧板52之間相互貼合，各封口弧板52均與驅(qū)動組件53連接，驅(qū)動組件53用于驅(qū)動封口弧板52相靠近或遠(yuǎn)離送料口43的方向轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)對送料口43的開閉。

44.參照圖3和圖5，驅(qū)動組件53包括驅(qū)動電機(jī)531、傳動齒圈532以及若干傳動齒輪533，傳動齒輪533與封口弧板52一一對應(yīng)，各傳動齒輪533同軸固定有連接桿536，連接桿536遠(yuǎn)離傳動齒輪533的一端穿過安裝環(huán)板51并與封口弧板52固定連接。傳動齒圈532套設(shè)在各傳動齒輪533的外側(cè)，傳動齒圈532與回轉(zhuǎn)筒體41轉(zhuǎn)動連接，傳動齒圈532的內(nèi)側(cè)一體成型有內(nèi)齒輪5321，各傳動齒輪533均與內(nèi)齒輪5321相嚙合。驅(qū)動電機(jī)531固定在回轉(zhuǎn)筒體41的外壁上，驅(qū)動電機(jī)531的輸出軸同軸固定有驅(qū)動齒輪535，傳動齒輪533的外側(cè)一體成型有外齒輪5322，驅(qū)動齒輪535與外齒輪5322相嚙合。在進(jìn)行送料口43的開閉時，驅(qū)動電機(jī)531帶動驅(qū)動齒輪535主動，驅(qū)動齒輪535與傳動齒圈532的外齒輪5322嚙合，繼而驅(qū)動齒輪535帶動傳動齒圈532轉(zhuǎn)動，傳動齒圈532帶動各傳動齒輪533轉(zhuǎn)動，繼而傳動齒輪533帶動封口弧板52轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對送料口43的開閉，操作簡便。

45.本技術(shù)實施例一種磷酸鐵鋰生產(chǎn)設(shè)備的實施原理為：在進(jìn)行碳包覆的磷酸鐵鋰的生產(chǎn)過程中，將鐵源放入混合罐1內(nèi)的混合腔11內(nèi)；將碳源和鋰源的混合溶液放入料液罐23內(nèi)。輸料泵22將碳源和鋰源的混合溶液輸送至霧化噴嘴24處，繼而碳源和鋰源的混合溶液霧化噴灑在混合罐1內(nèi)鐵源上；攪拌機(jī)構(gòu)3對混合腔11內(nèi)的固液兩相進(jìn)行攪拌混合，使得碳源、鋰源以及鐵源能夠充分混合均勻；在此期間，碳化加熱組件對混合腔11內(nèi)的混合物料進(jìn)行加熱，使得混合物料中的碳源受熱分解碳化并形成碳膜包覆在鐵源和鋰源的外側(cè)。之后，第一攪拌組件31將碳化后的物料輸送至回轉(zhuǎn)窯4中進(jìn)行燒結(jié)，從而得到碳包覆的磷酸鐵鋰

材料，提高磷酸鐵鋰上的碳包覆的均勻性，產(chǎn)品質(zhì)量更好。

46.本技術(shù)實施例還公開一種磷酸鐵鋰的制備方法。一種磷酸鐵鋰的制備方法采用上述磷酸鐵鋰生產(chǎn)設(shè)備，包括以下步驟；(1)、將鐵源放入混合罐1內(nèi)的混合腔11內(nèi)；將碳源和鋰源加入到去離子水中，配置成包覆混合溶液，并將包覆混合溶液放入料液罐23內(nèi)。其中，鋰源采用可溶于水的鋰鹽，包括且不限于草酸鋰、磷酸二氫鋰、檸檬酸鋰、醋酸鋰。鐵源包括且不限于磷酸鐵、草酸亞鐵、醋酸鐵、三氧化二鐵、硝酸鐵。碳源包括且不限于葡萄糖、蔗糖、檸檬酸、淀粉、聚乙二醇、聚乙烯醇。

47.(2)、輸料泵22將料液罐23內(nèi)的包覆混合溶液輸送至霧化噴嘴24處，繼而包覆混合溶液霧化噴灑在混合罐1內(nèi)鐵源上。在此期間，第一驅(qū)動件311驅(qū)動絞龍桿312轉(zhuǎn)動，絞龍桿312帶動螺旋攪葉313轉(zhuǎn)動，繼而螺旋攪葉313對混合腔11內(nèi)的物料進(jìn)行均勻的攪拌、混合以及研磨；第二驅(qū)動件321帶動旋轉(zhuǎn)盤322轉(zhuǎn)動，繼而旋轉(zhuǎn)盤322帶動旋轉(zhuǎn)盤322上的物料進(jìn)行轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)盤322能夠?qū)⒅軅?cè)的物料不斷的轉(zhuǎn)動至第一攪拌組件31處，使得混合腔11內(nèi)的物料與第一攪拌組件31的螺旋攪葉313之間形成切流，混合腔11和不易出現(xiàn)物料堆積死角；旋轉(zhuǎn)盤322在運行的過程中，旋轉(zhuǎn)盤322通過頂塊323帶動各第三攪拌組件33上下波動，從而攪拌葉片333在物料轉(zhuǎn)動攪拌的同時并對物料進(jìn)行上下拋翻，進(jìn)一步提高到物料的攪拌混合效果。物料在第一攪拌組件31、第二攪拌組件32以及第三攪拌組件33的相互作用下在混合腔11內(nèi)進(jìn)行充分的攪動混合，使得混合腔11內(nèi)的鐵源、鋰源以及碳源的分布更加均勻。

48.(3)、混合腔11內(nèi)鐵源、鋰源以及碳源的充分混合后，旋轉(zhuǎn)盤322內(nèi)的加熱碳化組件324對混合腔11內(nèi)的混合物料進(jìn)行加熱碳化，使得物料中的碳源受熱分解碳化并形成碳膜包覆在鐵源和鋰源的外側(cè)。

49.(4)、閘門機(jī)構(gòu)5開啟送料口43，第一攪拌機(jī)構(gòu)3將物料推送至回轉(zhuǎn)窯4的燒結(jié)腔42內(nèi)。隨后，關(guān)閉送料口43；回轉(zhuǎn)窯4啟動對碳化后物料進(jìn)行燒結(jié)，得到碳包覆的磷酸鐵鋰材料。

50.以上均為本技術(shù)的較佳實施例，并非依此限制本技術(shù)的保護(hù)范圍，故：凡依本技術(shù)的結(jié)構(gòu)、形狀、原理所做的等效變化，均應(yīng)涵蓋于本技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種磷酸鐵鋰生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于：包括物料混合裝置和燒結(jié)裝置，所述物料混合裝置和燒結(jié)裝置相連通，所述物料混合裝置包括混合罐(1)、進(jìn)料機(jī)構(gòu)(2)以及攪拌機(jī)構(gòu)(3)，所述混合罐(1)的內(nèi)腔的底部形成有混合腔(11)，所述混合腔(11)用于放置鐵源，所述攪拌機(jī)構(gòu)(3)位于混合罐(1)內(nèi)，所述攪拌機(jī)構(gòu)(3)用于對混合腔(11)內(nèi)的物料進(jìn)行攪拌；所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)(2)包括料液罐(23)、輸料管(21)以及霧化噴嘴(24)，所述料液罐(23)用于存放碳源和鋰源的混合溶液，所述料液罐(23)通過輸料管(21)與混合罐(1)連通，所述料液罐(23)穿入混合罐(1)的一端與霧化噴嘴(24)連接，所述輸料管(21)上連接有輸料泵(22)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷酸鐵鋰生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于：所述攪拌機(jī)構(gòu)(3)包括兩個第一攪拌組件(31)，所述第一攪拌組件(31)包括第一驅(qū)動件(311)、絞龍桿(312)以及固定在絞龍桿(312)上的螺旋攪葉(313)，所述絞龍桿(312)轉(zhuǎn)動連接在混合罐(1)上，所述絞龍桿(312)的一端與第一驅(qū)動件(311)連接，所述第一驅(qū)動件(311)用于驅(qū)動絞龍桿(312)轉(zhuǎn)動，兩個所述第一攪拌組件(31)的絞龍桿(312)相平行，且兩個所述絞龍桿(312)的轉(zhuǎn)向相反。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種磷酸鐵鋰生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于：所述攪拌機(jī)構(gòu)(3)還包括第二攪拌組件(32)，所述第二攪拌組件(32)包括第二驅(qū)動件(321)和旋轉(zhuǎn)盤(322)，所述旋轉(zhuǎn)盤(322)位于混合腔(11)的底面，所述旋轉(zhuǎn)盤(322)與混合罐(1)轉(zhuǎn)動連接，所述旋轉(zhuǎn)盤(322)位于第一攪拌組件(31)的底部，所述旋轉(zhuǎn)盤(322)的轉(zhuǎn)動軸線與絞龍桿(312)的轉(zhuǎn)動軸線相垂直，所述第二驅(qū)動件(321)與旋轉(zhuǎn)盤(322)連接，用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)盤(322)轉(zhuǎn)動。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種磷酸鐵鋰生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)盤(322)內(nèi)設(shè)置有加熱腔(3221)，所述加熱腔(3221)內(nèi)設(shè)置有加熱碳化組件(324)，所述加熱碳化組件(324)用于對混合腔(11)內(nèi)的物料進(jìn)行加熱。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種磷酸鐵鋰生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于：所述混合罐(1)內(nèi)的混合腔(11)為圓筒形，兩個所述第一攪拌組件(31)相互遠(yuǎn)離的一側(cè)設(shè)置有若干第三攪拌組件(33)，各所述第三攪拌組件(33)包括安裝架(331)、轉(zhuǎn)動連接在安裝架(331)上的輔助桿(332)以及固定在輔助桿(332)上的若干攪拌葉片(333)，所述安裝架(331)設(shè)置在混合罐(1)上，所述輔助桿(332)的轉(zhuǎn)動軸線與旋轉(zhuǎn)盤(322)的轉(zhuǎn)動軸線相平行。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種磷酸鐵鋰生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于：所述安裝架(331)和混合罐(1)滑動連接，所述安裝架(331)上固定有滑塊(3313)，所述混合罐(1)的內(nèi)壁上開設(shè)有供滑塊(3313)滑移的滑槽(12)，所述旋轉(zhuǎn)盤(322)的頂壁上固定有頂塊(323)，所述頂塊(323)遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)盤(322)的一面形成有導(dǎo)向楔面(3231)，所述頂塊(323)在混合腔(11)內(nèi)的轉(zhuǎn)動軌跡位于安裝架(331)的底部，所述導(dǎo)向楔面(3231)朝向頂塊(323)轉(zhuǎn)動方向的前端傾斜向下設(shè)置，所述頂塊(323)用于與安裝架(331)抵接。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種磷酸鐵鋰生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于：若干所述第三攪拌組件(33)沿混合腔(11)的周向排布，相對遠(yuǎn)離所述第一攪拌組件(31)的第三攪拌組件(33)上的攪拌葉片(333)的長度大于相對靠近第一攪拌組件(31)的第三攪拌組件(33)的攪拌葉片(333)的長度。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種磷酸鐵鋰生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于：所述攪拌葉片(333)包括攪拌桿(3331)以及拋翻板(3332)，所述攪拌桿(3331)的一端與輔助桿(332)固定連接，另一端與所述拋翻板(3332)固定連接，所述拋翻板(3332)與旋轉(zhuǎn)盤(322)相平行。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷酸鐵鋰生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于：所述燒結(jié)裝置采用回轉(zhuǎn)窯(4)，所述回轉(zhuǎn)窯(4)內(nèi)形成有燒結(jié)腔(42)，所述混合腔(11)和燒結(jié)腔(42)相連通，所述回轉(zhuǎn)窯(4)位于絞龍桿(312)遠(yuǎn)離第一驅(qū)動件(311)的一端。10.一種磷酸鐵鋰的制備方法，其特征在于：采用權(quán)利要求4-9任一項所述磷酸鐵鋰生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行磷酸鐵鋰的制備，包括以下步驟：(1)：將鐵源放入混合罐(1)內(nèi)的混合腔(11)內(nèi)；將碳源和鋰源加入到去離子水中，配置成包覆混合溶液，并將所述包覆混合溶液放入料液罐(23)內(nèi)；(2)：所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)(2)將包覆混合溶液噴灑在混合罐(1)內(nèi)鐵源上；所述攪拌機(jī)構(gòu)(3)對混合腔(11)內(nèi)的物料進(jìn)行攪拌混合；(3)：所述旋轉(zhuǎn)盤(322)內(nèi)的加熱碳化組件(324)對混合腔(11)內(nèi)的混合物料進(jìn)行加熱碳化；(4)：加熱碳化后的物料輸送至回轉(zhuǎn)窯(4)中進(jìn)行燒結(jié)，得到碳包覆的磷酸鐵鋰材料。

技術(shù)總結(jié)

本申請涉及一種磷酸鐵鋰生產(chǎn)設(shè)備，涉及的電池生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，其包括物料混合裝置和燒結(jié)裝置，物料混合裝置包括混合罐、進(jìn)料機(jī)構(gòu)以及攪拌機(jī)構(gòu)，混合罐的內(nèi)腔的底部形成有混合腔，攪拌機(jī)構(gòu)位于混合罐內(nèi)，攪拌機(jī)構(gòu)用于對混合腔內(nèi)的物料進(jìn)行攪拌；進(jìn)料機(jī)構(gòu)包括料液罐、輸料管以及霧化噴嘴，料液罐通過輸料管與混合罐連通，料液罐穿入混合罐的一端與霧化噴嘴連接，輸料管上連接有輸料泵。本申請將碳源和鋰源制備成混合溶液霧化噴灑在鐵源中進(jìn)行氣固兩相混合，繼而使得鐵源、鋰源以及碳源之間的混合更加充分均勻，碳源能夠均勻的分布在鋰源和鐵源之間，繼而使得保障后續(xù)碳包覆更加均勻，簡化制備步驟，降低生產(chǎn)成本并提高了產(chǎn)品質(zhì)量。降低生產(chǎn)成本并提高了產(chǎn)品質(zhì)量。降低生產(chǎn)成本并提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：王張健 席小兵 毛彥勇

受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇貝特瑞納米科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.12.31

技術(shù)公布日：2022/4/15