一種制備球形氫氧化鎳裝置制造方法
【專利摘要】該發(fā)明涉及一種制備球形氫氧化鎳裝置，包括反應(yīng)釜，所述的反應(yīng)釜上設(shè)有攪拌裝置，反應(yīng)釜連接有可把氫氧化鎳晶體沉降并輸送回反應(yīng)釜的沉降罐。本發(fā)明通過改進球形氫氧化鎳的制備設(shè)備，使球形氫氧化鎳的設(shè)備來提升晶體各項物理參數(shù)，進而達到提高正極材料的電化學(xué)性能的目標(biāo)，滿足市場日益增長的要求。
【專利說明】一種制備球形氫氧化鏡裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源和新材料的制備設(shè)備，尤其涉及一種制備球形氫氧化鎳裝置。技術(shù)背景
[0002]當(dāng)前在球形氫氧化鎳業(yè)界和學(xué)術(shù)界，針對氫氧化鎳電極的研究較多，而對制備球形氫氧化鎳的設(shè)備的研究幾為空白。目前，在制備球形氫氧化鎳的領(lǐng)域中，所采用的主要的反應(yīng)設(shè)備為舊式的立式夾套反應(yīng)釜。該裝置雖然通用性強、也易于制造，攪拌效率高，適合用于溶解結(jié)晶等精細化工行業(yè)。但是，現(xiàn)有技術(shù)的缺點是攪拌體系存在分層不明晰，影響晶體的發(fā)育情況，且存在攪拌盲區(qū)和溫度梯度?，F(xiàn)有技術(shù)的缺點是攪拌體系存在分層不明晰，影響晶格的發(fā)育控制，從而影響鎳氫二次電池的電化學(xué)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為了要克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種制備球形氫氧化鎳裝置，本發(fā)明提高了球形氫氧化鎳二次的電化學(xué)性能，因為球形氫氧化鎳屬于六方晶體，而其晶體的產(chǎn)生和發(fā)育成長大致分成三個階段:成核期、生長期、熟化期。本發(fā)明改進的優(yōu)點在于控制了晶體的成核和生長速度，延長了晶體的熟化時間以及增大了攪拌區(qū)域，有利于控制球形氫氧化鎳的結(jié)晶及其制備過程中該晶格所發(fā)生缺陷，從而提高了晶體二次電池的電化學(xué)性能。隨著球形氫氧化鎳二次電池在工業(yè)和生活中的廣泛應(yīng)用，滿足消費群體對其電化學(xué)性能提出了更高要求。
[0004]本發(fā)明解決其存在缺陷問題所采用的技術(shù)方案是:一種制備球形氫氧化鎳裝置，包括反應(yīng)釜，所述的反應(yīng)釜上設(shè)有攪拌裝置，反應(yīng)釜連接有可把球形氫氧化鎳晶體沉降并輸送回反應(yīng)釜的沉降罐。
[0005]作為對前述技術(shù)方案的進一步設(shè)計:所述的攪拌裝置設(shè)有置于反應(yīng)釜上的電機、電機驅(qū)動的攪拌軸以及設(shè)于攪拌軸`上的至少三層的攪拌槳結(jié)構(gòu)。
[0006]作為對前述技術(shù)方案的進一步設(shè)計:所述的攪拌軸設(shè)有三層攪拌槳結(jié)構(gòu)，最上層攪拌結(jié)構(gòu)設(shè)有與攪拌軸相互垂直的至少四塊槳葉，中層攪拌結(jié)構(gòu)設(shè)有與攪拌軸的夾角為30— 70度的四塊槳葉，該葉片長度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.1至0.2之間；最下層的攪拌結(jié)構(gòu)設(shè)有與攪拌軸的夾角為30— 65度的四塊槳葉。
[0007]作為對前述技術(shù)方案的進一步設(shè)計:所述的最上層槳葉，該葉片長度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.1-0.2 ;所述的中層槳葉，該葉片長度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.1-0.22 ;所述的最下層槳葉，該葉片長度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.1—0.25。
[0008]作為對前述技術(shù)方案的進一步設(shè)計:所述的反應(yīng)釜的內(nèi)壁設(shè)有固定的擋板，該擋板均勻分布于反應(yīng)爸內(nèi)壁圓周上。
[0009]作為對前述技術(shù)方案的進一步設(shè)計:所述的擋板為帶縫的倒立梯形導(dǎo)流擋板，該擋板的高度為反應(yīng)釜高度的0.6至0.8之間，上底邊長為反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.1至0.3之間，下底邊長為反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.1至0.2之間，縫寬為反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.02至0.1之間。[0010]作為對前述技術(shù)方案的進一步設(shè)計:所述的反應(yīng)釜的整體尺寸為反應(yīng)釜高徑比的2:1到4.5:1之間。
[0011]作為對前述技術(shù)方案的進一步設(shè)計:該反應(yīng)釜設(shè)有凸凹狀的W形底部，該W形底部的弧度在0.8到1.5之間。
[0012]作為對前述技術(shù)方案的進一步設(shè)計:所述的反應(yīng)釜外設(shè)有反應(yīng)鍋夾套，反應(yīng)釜與反應(yīng)鍋夾套之間的夾層厚度為3cm — 10cm，該反應(yīng)釜與反應(yīng)鍋夾套之間設(shè)有一發(fā)熱管裝置。
[0013]作為對前述技術(shù)方案的進一步設(shè)計:所述的沉降罐為一直角梯形結(jié)構(gòu)，梯形銳角為40度至70度之間。
[0014]作為對前述技術(shù)方案的進一步設(shè)計:所述的沉降罐的頂部設(shè)有與反應(yīng)釜連接道通的連接管道，該連接管道上設(shè)有一碟閥；所述的沉降罐的底部設(shè)有與反應(yīng)釜道通的連接裝置，該連接裝置內(nèi)設(shè)有一物料通道。
[0015]作為對前述技術(shù)方案的進一步設(shè)計:所述的沉降罐的頂部分別設(shè)有排氣口及探溫口，該輔助罐的上部一側(cè)設(shè)有一水溢流管口。
[0016]本發(fā)明改進的優(yōu)點在于:本發(fā)明鑒于溫度和攪拌效率對于制備球形氫氧化鎳有舉足輕重的影響，本發(fā)明控制了晶體成核和生長速度，延長了熟化時間和攪拌區(qū)域，有利于控制球形氫氧化鎳的結(jié)晶及其晶格產(chǎn)生缺陷的發(fā)生，提高鎳氫二次電池的電化學(xué)性能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，這樣的設(shè)計方案造價低，因為它構(gòu)造簡單實用，而且創(chuàng)新性的解決球形氫氧化鎳的結(jié)晶和熟化，優(yōu)化了其物理參數(shù)，提高了晶體的晶格缺陷和質(zhì)子的導(dǎo)通率，減小了比表面積，有利于制備高性能的鎳氫二次電池。因此，本發(fā)明根據(jù)客戶訴求和提升制備工藝的要求，改進了反應(yīng)釜使之能滿足生產(chǎn)需要。本實用新通過型改進球形氫氧化鎳的制備設(shè)備，使球形氫氧化鎳的設(shè)備來提升晶體各項物理參數(shù)，進而達到提高正極材料的電化學(xué)性能的目標(biāo)，滿足市場日益增長的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實施例1的一種制備球形氫氧化鎳裝置的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0018]本發(fā)明實施例所描述的一種制備球形氫氧化鎳裝置，如圖1所示，一種制備球形氫氧化鎳裝置，包括反應(yīng)釜1，所述的反應(yīng)釜上設(shè)有攪拌裝置2，反應(yīng)釜連接有可把氫氧化鎳晶體沉降并輸送回反應(yīng)釜的沉降罐3。所述的攪拌裝置設(shè)有置于反應(yīng)釜上的電機4、電機驅(qū)動的攪拌軸5以及設(shè)于攪拌軸上的至少三層的攪拌槳結(jié)構(gòu)。所述的攪拌軸設(shè)有三層攪拌槳結(jié)構(gòu)，最上層攪拌結(jié)構(gòu)設(shè)有與攪拌軸相互垂直的至少四塊槳葉17，中層攪拌結(jié)構(gòu)設(shè)有與攪拌軸的夾角為30度至70度之間四塊槳葉，該葉片長度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.1至0.2之間；最下層的攪拌結(jié)構(gòu)設(shè)有與攪拌軸的夾角為30度至65度之間的四塊槳葉。所述的最上層槳葉，該葉片長度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.1至0.2之間；所述的中層槳葉，該葉片長度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.1至0.22之間；所述的最下層槳葉，該葉片長度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.1至0.25之間。所述的反應(yīng)釜的內(nèi)壁設(shè)有固定的擋板7，該擋板均勻分布于反應(yīng)釜內(nèi)壁圓周上。所述的擋板為帶縫的倒立梯形導(dǎo)流擋板，該擋板的高度為反應(yīng)釜高度的0.6至0.8之間，上底邊長為反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.1至0.3之間，下底邊長為反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.1至0.2之間，縫寬為反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.02至0.1之間。所述的反應(yīng)釜的整體尺寸為反應(yīng)釜高徑比的2:1到4.5:1之間。該反應(yīng)釜設(shè)有凸凹狀的W形底部8，該W形底部的弧度在0.8到1.5之間。所述的反應(yīng)釜外設(shè)有反應(yīng)鍋夾套9，反應(yīng)釜與反應(yīng)鍋夾套之間的夾層厚度為3cm — 10cm，該反應(yīng)釜與反應(yīng)鍋夾套之間設(shè)有一發(fā)熱管裝置6。所述的沉降罐為一直角梯形結(jié)構(gòu)，梯形銳角為40度至70度之間。所述的沉降罐的頂部設(shè)有與反應(yīng)釜連接道通的連接管道10，該連接管道上設(shè)有一碟閥11 ;所述的沉降罐的底部設(shè)有與反應(yīng)釜道通的連接裝置12，該連接裝置內(nèi)設(shè)有一物料通道13。所述的沉降罐的頂部分別設(shè)有排氣口 14及探溫口 15，該輔助罐的上部一側(cè)設(shè)有一水溢流管口 16。
[0019]該一種制備球形氫氧化鎳裝置，主體是一個夾套立式反應(yīng)釜，主體由反應(yīng)釜同反應(yīng)釜夾套組成，該反應(yīng)釜采用水浴加熱或內(nèi)置加熱結(jié)構(gòu)，內(nèi)置6快擋板，該擋板為導(dǎo)流擋板，均勻焊接在反應(yīng)釜內(nèi)壁上，當(dāng)反應(yīng)釜進行作業(yè)時有利于球形氫氧化鎳流體的返混；W形凸凹狀底部的反應(yīng)釜底，可以增大了物料的換熱面積，提高換熱效率，既可以防止溝流，又可以緩沖底層攪拌葉輪的振動；內(nèi)置三層攪拌槳葉，其下層葉輪是推進式的，可以加大軸向流體的運動，其中層葉輪是折葉式的，主要功能是均衡徑向流和軸向流的流型和這兩個方向的混合量度；其上層葉輪是平葉式的，主要作業(yè)徑向流體的運動。該攪拌槳葉不停的運轉(zhuǎn)將流體輸送到傍邊的裝有斜底面沉降罐，利用流體的動能轉(zhuǎn)化成位能的原理，使球形氫氧化鎳晶體沉降下來，順著斜面回流到反應(yīng)釜，再參與反應(yīng)、結(jié)晶，澄清后的水平著溢流管道流走到水處理單元。本發(fā)明經(jīng)過小試生產(chǎn)、中試和大生產(chǎn)，完全滿足生產(chǎn)需要。
[0020]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范`圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種制備球形氫氧化鎳裝置，包括反應(yīng)釜(I)，其特征在于:所述的反應(yīng)釜上設(shè)有攪拌裝置(2)，反應(yīng)釜連接有可把氫氧化鎳晶體沉降并輸送回反應(yīng)釜的沉降罐(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備球形氫氧化鎳裝置，其特征在于:所述的攪拌裝置設(shè)有置于反應(yīng)釜上的電機(4)、電機驅(qū)動的攪拌軸(5)以及設(shè)于攪拌軸上的至少三層的攪拌槳結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種制備球形氫氧化鎳裝置，其特征在于:所述的攪拌軸設(shè)有三層攪拌槳結(jié)構(gòu)，最上層攪拌結(jié)構(gòu)設(shè)有與攪拌軸相互垂直的至少四塊槳葉(17)，中層攪拌結(jié)構(gòu)設(shè)有與攪拌軸的夾角為30度至70度之間四塊槳葉，該葉片長度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.1至0.2之間；最下層的攪拌結(jié)構(gòu)設(shè)有與攪拌軸的夾角為30度至65度之間的四塊槳葉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種制備球形氫氧化鎳裝置，其特征在于:所述的最上層槳葉，該葉片長度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.1至0.2之間；所述的中層槳葉，該葉片長度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.1至0.22之間；所述的最下層槳葉，該葉片長度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.1至0.25之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備球形氫氧化鎳裝置，其特征在于:所述的反應(yīng)釜的內(nèi)壁設(shè)有固定的擋板(7)，該擋板均勻分布于反應(yīng)釜內(nèi)壁圓周上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種制備球形氫氧化鎳裝置，其特征在于:所述的擋板為帶縫的倒立梯形導(dǎo)流擋板，該擋板的高度為反應(yīng)釜高度的0.6至0.8之間，上底邊長為反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.1至0.3之間，下底邊長為反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.1至0.2之間，縫寬為反應(yīng)釜內(nèi)徑的0.02至0.1之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備球形氫氧化鎳裝置，其特征在于:所述的反應(yīng)釜的整體尺寸為反應(yīng)釜高徑比的2:1到4.5:1之間；該反應(yīng)釜設(shè)有凸凹狀的W形底部(8)，該W形底部的弧度在0.8到1.5之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備球形氫氧化鎳裝置，其特征在于:所述的反應(yīng)釜外設(shè)有反應(yīng)鍋夾套(9)，反應(yīng)釜與反應(yīng)鍋夾套之間的夾層厚度為3cm — 10cm，該反應(yīng)釜與反應(yīng)鍋夾套之間設(shè)有一發(fā)熱管裝置(6 )。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備球形氫氧化鎳裝置，其特征在于:所述的沉降罐為一直角梯形結(jié)構(gòu)，梯形銳角為40度至70度之間；所述的沉降罐的頂部設(shè)有與反應(yīng)釜連接道通的連接管道(10)，該連接管道上設(shè)有一碟閥(11);所述的沉降罐的底部設(shè)有與反應(yīng)釜道通的連接裝置(12 )，該連接裝置內(nèi)設(shè)有一物料通道(13)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的一種制備球形氫氧化鎳裝置，其特征在于:所述的沉降罐的頂部分別設(shè)有排氣口( 14)及探溫口( 15)，該輔助罐的上部一側(cè)設(shè)有一水溢流管口(16)。
【文檔編號】C01G53/04GK103508497SQ201210209117
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月25日
【發(fā)明者】舒長紅, 李純勇, 袁水源, 劉澧浦, 田吉平 申請人:江門市長優(yōu)實業(yè)有限公司