CN109052479A - 一种limo2层状复合物加工设备及其加工方法 - Google Patents

一种limo2层状复合物加工设备及其加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种LIMO2层状复合物加工设备及其加工方法，提供储料机构、抓料机构、缘化机构、离子跃迁机构以及出料机构缘化步骤，通过磁场发生器用于产生一定向磁场，并同时带动LIMO2层状复合物转动以使LIMO2层状复合物中的锂离子在定向磁场的作用下向LIMO2层状复合物的边缘运动；激发步骤，通过离子跃迁机构发射一预设频率的光束照射LIMO2层状复合物的表面以激发LIMO2层状复合物的边缘的锂离子；通过这样设置，该设备可以将LIMO2层状复合物中的杂质进行缘化反应，然后再通过光电效应将锂电子激发，就可以将LIMO2层状复合物中的锂离子通过缘化反应，减小电池的内阻同时可以避免自放电效应，提高电池寿命。

Description

一种LIMO2层状复合物加工设备及其加工方法
技术领域
本发明涉及电池材料领域,更具体地说，涉及一种LIMO2层状复合物加工设备及其加工方法。
背景技术
锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料占有较大比例（正负极材料的质量比为3: 1~4：1）,因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能，其成本也直接决定电池成本高低。锂离子电池是以2种不同的能够可逆地***及脱出锂离子的嵌锂化合物分别作为电池的正极和负极的2次电池体系。充电时，锂离子从正极材料的晶格中脱出，经过电解质后***到负极材料的晶格中，使得负极富锂，正极贫锂；放电时锂离子从负极材料的晶格中脱出，经过电解质后***到正极材料的晶格中，使得正极富锂，负极贫锂。这样正负极材料在***及脱出锂离子时相对于金属锂的电位的差值，就是电池的工作电压。锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池，已成为高新技术发展的重点之一。锂离子电池具有以下特点：高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多。因其上述特点，锂离子电池已应用到移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等众多民用及军事领域。
而现有的锂电池正极层状复合物，仍然在减小内阻以及自放电效应上，存在突破的空间。
发明内容
有鉴于此，本发明第一目的是提供一种LIMO2层状复合物加工设备；
本发明的第二目的是提供一种LIMO2层状复合物加工方法，以解决上述问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种LIMO2层状复合物加工设备，包括基座，所述基座上设置有储料机构、抓料机构、缘化机构、离子跃迁机构以及出料机构；
所述储料机构包括有储料盘，所述储料盘上设置有若干定位槽，所述LIMO2层状复合物放置于所述定位槽中；
所述抓料机构包括抓料夹手、垂向取料组、水平送料组，所述水平送料组包括有水平送料轨道以及水平送料件，所述垂直取料组设置于所述水平送料组上，所述水平送料件用于带动所述垂直送料组沿一水平方向运动；所述垂直取料组包括有垂直取料轨道以及垂直取料件，所述抓料夹手设置于所述垂直取料组上，所述垂直取料件用于带动所述取料抓手沿一垂直方向运动，所述取料抓手用于抓取所述储料盘中的LIMO2层状复合物；
所述缘化机构包括定位夹持件、磁场发生器、缘化驱动组，所述定位夹持件包括两个夹持杆，两个夹持杆用于夹持所述LIMO2层状复合物的轴向的两端，所述磁场发生器用于产生一定向磁场，当所述LIMO2层状复合物被定位夹持件固定时，所述定向磁场的方向与所述LIMO2层状复合物的轴线方向平行；所述缘化驱动组用于带动所述夹持件转动，以使夹持件上的LIMO2层状复合物中的锂离子在定向磁场的作用下向所述LIMO2层状复合物的边缘运动；
所述离子跃迁机构包括平移驱动组以及光束激发组；所述平移驱动组设置于所述基座上，所述光束激发组固定于所述平移驱动组上，所述平移驱动组用于带动所述光束激发组在一水平面上运动，所述光束激发组包括光束发射器，所述光束发射器用于向所述夹持件上的LIMO2层状复合物发射一预设频率的光束以激发所述LIMO2层状复合物的边缘的锂离子；
所述出料机构包括出料台，所述出料台上设置有顶升出料件，所述顶升出料件设置于所述夹持件的下方，所述顶升出料件工作时将所述LIMO2层状复合物从所述夹持件上脱离。
进一步地：所述LIMO2层状复合物的两侧固定有绝缘承接块。
进一步地：所述夹持杆之间形成用于固定所述LIMO2层状复合物的夹持间隙，所述夹持间隙设置于所述抓料夹手沿水平方向的运动路径上。
进一步地：所述抓料机构设置有加热件，所述加热件用于加热所述抓料夹手。
进一步地：所述平移驱动组包括竖向平移组以及横向平移组，所述竖向平移组包括竖向平移轨道以及竖向驱动件，所述横向平移组设置于所述竖向平移轨道上，所述竖向驱动件用于带动所述横向平移组做竖向运动，所述横向平移组包括横向平移轨道以及横向驱动件，所述光束激发组设置于所述横向平移轨道上，所述横向驱动件用于带动所述光束激发组做横向运动。
为了实现本发明的第二目的：提供一种LIMO2层状复合物加工方法，其特征在于：提供储料机构、抓料机构、缘化机构、离子跃迁机构以及出料机构；具体包括以下步骤：
取料步骤，通过取料机构从储料机构上取下一个LIMO2层状复合物；
定位步骤，将所述LIMO2层状复合物固定于缘化机构；
缘化步骤，通过磁场发生器用于产生一定向磁场，并同时带动所述LIMO2层状复合物转动以使所述LIMO2层状复合物中的锂离子在定向磁场的作用下向所述LIMO2层状复合物的边缘运动；
激发步骤，通过离子跃迁机构发射一预设频率的光束照射所述所述LIMO2层状复合物的表面以激发所述LIMO2层状复合物的边缘的锂离子；
出料步骤，通过出料机构将所述LIMO2层状复合物从所述缘化机构上脱离。
进一步地：在真空条件下进行所述缘化步骤以及激发步骤。
进一步地：所述取料步骤还包括加热所述LIMO2层状复合物。
进一步地：所述LIMO2层状复合物由xLi2MnO3·(1-x)LiMO2材料和碳源前驱体混料后烧结而成。
进一步地：所述光束的预设频率的取值范围3*1014-5*1016 Hz之间。
本发明技术效果主要体现在以下方面：通过这样设置，该设备可以将LIMO2层状复合物中的杂质进行缘化反应，然后再通过光电效应将锂电子激发，就可以将LIMO2层状复合物中的锂离子通过缘化反应，减小电池的内阻同时可以避免自放电效应，提高电池寿命。
附图说明
图1：本发明的LIMO2层状复合物加工设备的轴侧图一；
图2：本发明的LIMO2层状复合物加工设备的轴侧图二；
图3：本发明的LIMO2层状复合物加工设备的俯视图；
图4：本发明的图2中A部储料机构示意图；
图5：本发明的图1中B部抓料机构示意图；
图6：本发明的图1中C部缘化机构示意图；
图7：本发明的图2中D部出料机构示意图；
图8：本发明的图1中E部离子跃迁机构示意图。
附图标记：1、LIMO2层状复合物；11、绝缘承接块；100、基座；200、储料机构；210、储料盘；211、定位槽；220、储料轨道；230、储料驱动件；300、抓料机构；310、抓料夹手；320、垂向取料组；321、垂向送料轨道；322、垂向送料件；330、水平送料组；331、水平送料轨道；332、水平送料件；340、加热件；400、缘化机构；410、定位夹持件；411、夹持杆；420、磁场发生器；430、缘化驱动组；431、缘化驱动电机；432、第一皮带轮组件；433、第二皮带轮组件；500、出料机构；510、出料台；520、顶升出料件；600、离子跃迁机构；610、横向平移组；611、横向平移轨道；612、横向驱动件；620、竖向平移组；621、竖向平移轨道；622、竖向驱动件；630、光束激发组。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
参照图1所示，一种LIMO2层状复合物1加工设备，包括基座100，所述基座100上设置有储料机构200、抓料机构300、缘化机构400、离子跃迁机构600以及出料机构500；还包括用于对上述所有机构进行控制的控制器。
所述储料机构200包括有储料盘210，所述储料盘210上设置有若干定位槽211，所述LIMO2层状复合物1放置于所述定位槽211中；首先需要说明的是，储料盘210通过储料轨道220以及储料驱动件230可以在储料轨道220上运动，参照图3可以看出，储料轨道220、夹料抓手以及夹持件的间隙，设置在同一直线上，提高加工效率，储料驱动件230通过电机驱动储料盘210运动，方便放料和出料。所述LIMO2层状复合物1的两侧固定有绝缘承接块11。一来避免缘化反映时产生轴向的电流，二来可以防止在夹持过程中对LIMO2层状复合物1的损坏，同时可以提高夹持效果。
所述抓料机构300包括抓料夹手310、垂向取料组320、水平送料组330，所述水平送料组330包括有水平送料轨道331以及水平送料件332，所述垂直取料组设置于所述水平送料组330上，所述水平送料件332用于带动所述垂直送料组沿一水平方向运动；所述垂直取料组包括有垂直取料轨道以及垂直取料件，所述抓料夹手310设置于所述垂直取料组上，所述垂直取料件用于带动所述取料抓手沿一垂直方向运动，所述取料抓手用于抓取所述储料盘210中的LIMO2层状复合物1；水平送料件332以及垂直送料件都通过电机和皮带轮带动，而取料抓手通过电动执行件控制，所述抓料机构300设置有加热件340，所述加热件340用于加热所述抓料夹手310。而加热温度可以控制在80-90摄氏度，保证加热效果，避免减小湿度对LIMO2层状复合物1的影响，可以提供给锂离子动能，但是如果温度过高容易产生杂质。而具体如下，首先通过水平送料组330运动到要夹取的LIMO2层状复合物1的正上方，而后控制垂向送料组运动，并通过抓料夹手310夹持夹取所述LIMO2层状复合物1并抬升带离定位槽211，最后通过水平送料组330将LIMO2层状复合物1送到定位夹持件410的间隙处。
所述缘化机构400包括定位夹持件410、磁场发生器420、缘化驱动组430，所述定位夹持件410包括两个夹持杆411，两个夹持杆411用于夹持所述LIMO2层状复合物1的轴向的两端，所述磁场发生器420用于产生一定向磁场，当所述LIMO2层状复合物1被定位夹持件410固定时，所述定向磁场的方向与所述LIMO2层状复合物1的轴线方向平行；所述缘化驱动组430用于带动所述夹持件转动，以使夹持件上的LIMO2层状复合物1中的锂离子在定向磁场的作用下向所述LIMO2层状复合物1的边缘运动；所述夹持杆411之间形成用于固定所述LIMO2层状复合物1的夹持间隙，所述夹持间隙设置于所述抓料夹手310沿水平方向的运动路径上，首先需要说明的是，由于LIMO2层状复合物1是片状结构，所以在定向磁场上转动时，就会产生缘化反应，内部的锂离子就会像片状结构的边缘运动，而在中心产生空穴结构，而这样的离子分布，可以提高电池的使用寿命，减小内阻，而两个夹持杆411通过同步电机带动进行转动，同时通过夹持驱动件控制夹持杆411夹紧所述LIMO2层状复合物1而后转动LIMO2层状复合物1的同时产生定向磁场，缘化驱动组430包括缘化驱动电机431、第一皮带轮组件432以及第二皮带轮组件433，第一皮带轮组件432和第二皮带轮组件433分别带动两个夹持杆411转动，第一皮带轮组件432和第二皮带轮组件433通过联动杆联动以实现同步转动。
所述离子跃迁机构600包括平移驱动组以及光束激发组630；所述平移驱动组设置于所述基座100上，所述光束激发组630固定于所述平移驱动组上，所述平移驱动组用于带动所述光束激发组630在一水平面上运动，所述光束激发组630包括光束发射器，所述光束发射器用于向所述夹持件上的LIMO2层状复合物1发射一预设频率的光束以激发所述LIMO2层状复合物1的边缘的锂离子；光束的预设频率的取值范围3*1014-5*1016 Hz之间，通过将锂离子激发，可以起到一个增加空穴的效果，提高电池的导电效率。所述平移驱动组包括竖向平移组620以及横向平移组610，所述竖向平移组620包括竖向平移轨道621以及竖向驱动件622，所述横向平移组610设置于所述竖向平移轨道621上，所述竖向驱动件622用于带动所述横向平移组610做竖向运动，所述横向平移组610包括横向平移轨道611以及横向驱动件612，所述光束激发组630设置于所述横向平移轨道611上，所述横向驱动件612用于带动所述光束激发组630做横向运动。通过电机带动皮带轮实现。
所述出料机构500包括出料台510，所述出料台510上设置有顶升出料件520，所述顶升出料件520设置于所述夹持件的下方，所述顶升出料件520工作时将所述LIMO2层状复合物1从所述夹持件上脱离。所述LIMO2层状复合物1由xLi2MnO3·(1-x)LiMO2材料和碳源前驱体混料后烧结而成。
为了实现本发明的第二目的：提供一种LIMO2层状复合物1加工方法，所述LIMO2层状复合物1由xLi2MnO3·(1-x)LiMO2材料和碳源前驱体混料后烧结而成。提供储料机构200、抓料机构300、缘化机构400、离子跃迁机构600以及出料机构500；具体包括以下步骤：
取料步骤，通过取料机构从储料机构200上取下一个LIMO2层状复合物1；所述取料步骤还包括加热所述LIMO2层状复合物1。
定位步骤，将所述LIMO2层状复合物1固定于缘化机构400；
缘化步骤，通过磁场发生器420用于产生一定向磁场，并同时带动所述LIMO2层状复合物1转动以使所述LIMO2层状复合物1中的锂离子在定向磁场的作用下向所述LIMO2层状复合物1的边缘运动；
激发步骤，通过离子跃迁机构600发射一预设频率的光束照射所述所述LIMO2层状复合物1的表面以激发所述LIMO2层状复合物1的边缘的锂离子；
出料步骤，通过出料机构500将所述LIMO2层状复合物1从所述缘化机构400上脱离。在真空条件下进行所述缘化步骤以及激发步骤。所述光束的预设频率的取值范围3*1014-5*1016 Hz之间。
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种LIMO2层状复合物加工设备，其特征在于：包括基座，所述基座上设置有储料机构、抓料机构、缘化机构、离子跃迁机构以及出料机构；
所述储料机构包括有储料盘，所述储料盘上设置有若干定位槽，所述LIMO2层状复合物放置于所述定位槽中；
所述抓料机构包括抓料夹手、垂向取料组、水平送料组，所述水平送料组包括有水平送料轨道以及水平送料件，所述垂直取料组设置于所述水平送料组上，所述水平送料件用于带动所述垂直送料组沿一水平方向运动；所述垂直取料组包括有垂直取料轨道以及垂直取料件，所述抓料夹手设置于所述垂直取料组上，所述垂直取料件用于带动所述取料抓手沿一垂直方向运动，所述取料抓手用于抓取所述储料盘中的LIMO2层状复合物；
所述缘化机构包括定位夹持件、磁场发生器、缘化驱动组，所述定位夹持件包括两个夹持杆，两个夹持杆用于夹持所述LIMO2层状复合物的轴向的两端，所述磁场发生器用于产生一定向磁场，当所述LIMO2层状复合物被定位夹持件固定时，所述定向磁场的方向与所述LIMO2层状复合物的轴线方向平行；所述缘化驱动组用于带动所述夹持件转动，以使夹持件上的LIMO2层状复合物中的锂离子在定向磁场的作用下向所述LIMO2层状复合物的边缘运动；
所述离子跃迁机构包括平移驱动组以及光束激发组；所述平移驱动组设置于所述基座上，所述光束激发组固定于所述平移驱动组上，所述平移驱动组用于带动所述光束激发组在一水平面上运动，所述光束激发组包括光束发射器，所述光束发射器用于向所述夹持件上的LIMO2层状复合物发射一预设频率的光束以激发所述LIMO2层状复合物的边缘的锂离子；
所述出料机构包括出料台，所述出料台上设置有顶升出料件，所述顶升出料件设置于所述夹持件的下方，所述顶升出料件工作时将所述LIMO2层状复合物从所述夹持件上脱离。
2.如权利要求1所述的一种LIMO2层状复合物加工设备，其特征在于：所述LIMO2层状复合物的两侧固定有绝缘承接块。
3.如权利要求1所述的一种LIMO2层状复合物加工设备，其特征在于：所述夹持杆之间形成用于固定所述LIMO2层状复合物的夹持间隙，所述夹持间隙设置于所述抓料夹手沿水平方向的运动路径上。
4.如权利要求1所述的一种LIMO2层状复合物加工设备，其特征在于：所述抓料机构设置有加热件，所述加热件用于加热所述抓料夹手。
5.如权利要求1所述的一种LIMO2层状复合物加工设备，其特征在于：所述平移驱动组包括竖向平移组以及横向平移组，所述竖向平移组包括竖向平移轨道以及竖向驱动件，所述横向平移组设置于所述竖向平移轨道上，所述竖向驱动件用于带动所述横向平移组做竖向运动，所述横向平移组包括横向平移轨道以及横向驱动件，所述光束激发组设置于所述横向平移轨道上，所述横向驱动件用于带动所述光束激发组做横向运动。
6.一种LIMO2层状复合物加工方法，其特征在于：提供储料机构、抓料机构、缘化机构、离子跃迁机构以及出料机构；具体包括以下步骤：
取料步骤，通过取料机构从储料机构上取下一个LIMO2层状复合物；
定位步骤，将所述LIMO2层状复合物固定于缘化机构；
缘化步骤，通过磁场发生器用于产生一定向磁场，并同时带动所述LIMO2层状复合物转动以使所述LIMO2层状复合物中的锂离子在定向磁场的作用下向所述LIMO2层状复合物的边缘运动；
激发步骤，通过离子跃迁机构发射一预设频率的光束照射所述所述LIMO2层状复合物的表面以激发所述LIMO2层状复合物的边缘的锂离子；
出料步骤，通过出料机构将所述LIMO2层状复合物从所述缘化机构上脱离。
7.如权利要求6所述的一种LIMO2层状复合物加工方法，其特征在于：在真空条件下进行所述缘化步骤以及激发步骤。
8.如权利要求6所述的一种LIMO2层状复合物加工方法，其特征在于：所述取料步骤还包括加热所述LIMO2层状复合物。
9.如权利要求6所述的一种LIMO2层状复合物加工方法，其特征在于：所述LIMO2层状复合物由xLi2MnO3·(1-x)LiMO2材料和碳源前驱体混料后烧结而成。
10.如权利要求6所述的一种LIMO2层状复合物加工方法，其特征在于：所述光束的预设频率的取值范围3*1014-5*1016Hz之间。
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CN106276431A (zh) * 2016-09-30 2017-01-04 江苏双盈纺织科技有限公司 一种高效绕线设备

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CN106276431A (zh) * 2016-09-30 2017-01-04 江苏双盈纺织科技有限公司 一种高效绕线设备

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