本實用新型涉及一種反應(yīng)釜，主要用于Ni、Mn、Co 三元素系列前驅(qū)體合成的反應(yīng)釜。

背景技術(shù)：

鋰離子電池是一種基于化學(xué)能與電能之間相互轉(zhuǎn)化的二次電池，由于其具有較高的能量密度、長循環(huán)壽命、低自放電率及環(huán)境友好等特點，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。Ni、Mn、Co三元素系列鋰離子正極材料相對于傳統(tǒng)的鈷酸鋰材料來說，具有放電容量高、成本低廉、無污染、安全性較高等優(yōu)點，具有廣闊的應(yīng)用前景。

Ni、Mn、Co三元素系列鋰離子正極材料的合成一般是采用Ni、Mn、Co三元前驅(qū)體混鋰燒結(jié)而成的，因此三元前驅(qū)體的物化指標(biāo)、形貌特征將直接影響Ni、Mn、Co三元素系列正極材料的性能。反應(yīng)釜作為合成前驅(qū)體的主要裝置，其結(jié)構(gòu)以及運行時內(nèi)部的流體形式對三元前驅(qū)體的物化指標(biāo)及形貌有重要的影響。

現(xiàn)有的反應(yīng)釜存在結(jié)構(gòu)上的不足，運行時反應(yīng)釜內(nèi)部的流體形態(tài)紊亂，導(dǎo)致結(jié)晶過程中晶核生長混亂，合成的前驅(qū)體球形度較差，振實密度低，達不到三元素系列正極材料的性能及結(jié)構(gòu)要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于Ni、Mn、Co 三元素系列前驅(qū)體合成的反應(yīng)釜；其可使反應(yīng)料液入釜后的元素分布均勻，球形度好，振實密度和松裝密度等技術(shù)指標(biāo)均達到優(yōu)級，可連續(xù)合成符合生產(chǎn)技術(shù)要求的三元材料前驅(qū)體。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出的技術(shù)方案為：

一種用于Ni、Mn、Co 三元素系列前驅(qū)體合成的反應(yīng)釜，包括釜體，所述釜體頂部設(shè)有電機，釜體內(nèi)設(shè)有攪拌軸，所述攪拌軸的上端與電機輸出軸連接，所述攪拌軸的下端裝設(shè)有多組上下間隔布置的攪拌槳；多組所述攪拌槳由平板攪拌槳和斜葉攪拌槳組合而成。

作為對上述技術(shù)方案的進一步改進：

優(yōu)選的，所述攪拌槳設(shè)有三組，自上而下依次為四葉平板攪拌槳、四斜葉攪拌槳和二斜葉攪拌槳。

優(yōu)選的，所述四葉平板攪拌槳的槳徑為釜徑的1/2~2/3，槳寬為槳徑的1/10~1/5；所述四斜葉攪拌槳的槳葉水平傾角為45°，槳徑為釜徑的1/2~2/3，槳寬為槳徑的1/10~1/5；所述二斜葉攪拌槳的槳葉水平傾角為45°，槳徑為釜徑的1/3~1/2，槳寬為槳徑的1/10~1/5。

優(yōu)選的，所述釜體的頂部設(shè)有進料口，釜體內(nèi)設(shè)有多個與所述進料口連通的進料管道，所述進料管道沿釜體內(nèi)壁向下延伸至所述二斜葉攪拌槳上方20-30 厘米處。

優(yōu)選的，所述釜體內(nèi)壁通過螺栓連接有三塊均布的可上下調(diào)節(jié)高度的側(cè)擋板，所述側(cè)擋板的寬度為釜徑的1/20~1/10，側(cè)擋板的長度為釜高的1/2~2/3。

優(yōu)選的，所述釜體的上部設(shè)有傾斜向下布置的漿料溢流口，所述漿料溢流口與釜體之間的夾角為80°。

優(yōu)選的，所述攪拌軸包括通過螺紋連接成一體的上半軸和下半軸，所述下半軸的軸徑是上半軸的軸徑的1/2~2/3。

優(yōu)選的，所述釜體頂部和底部均為橢圓封頭，釜體的徑高比為1/2~2/3。

優(yōu)選的，所述釜體的底部設(shè)置有排污口。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于：

本實用新型的用于Ni、Mn、Co 三元素系列前驅(qū)體合成的反應(yīng)釜，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，攪拌軸上設(shè)置多組由平板攪拌槳和斜葉攪拌槳組合而成的攪拌槳，其中的平板攪拌槳可以使反應(yīng)物料完全彌散，促進晶核的長大，斜葉攪拌槳具有很強的剪切力和豎直推進能力，不僅能強化攪拌，還能提供一個強大的向下的推進力，便于形成一個比較穩(wěn)定的成核區(qū)。使反應(yīng)料液入釜后的分散速度快，元素分布均勻，球形度好，振實密度和松裝密度等技術(shù)指標(biāo)均達到優(yōu)級，完全可以滿足三元材料前驅(qū)體生產(chǎn)的工藝要求。

附圖說明

圖1 是本實用新型較佳實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 是本實用新型中四葉平板攪拌槳的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3 是本實用新型中四斜葉攪拌槳的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4 是本實用新型中二斜葉攪拌槳的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1、電機；2、釜體； 3、攪拌軸；4、漿料溢流口；5、四葉平板攪拌槳；6、四斜葉攪拌槳；7、側(cè)擋板；8、二斜葉攪拌槳；9、進料口；10、排污口。

具體實施方式

為了便于理解本實用新型，下文將結(jié)合說明書附圖和較佳的實施例對本實用新型作更全面、細致地描述，但本實用新型的保護范圍并不限于以下具體的實施例。

如圖1～圖4所示，一種本實用新型的用于Ni、Mn、Co 三元素系列前驅(qū)體合成的反應(yīng)釜實施例，包括釜體2，釜體2采用不銹鋼材質(zhì)，其頂部和底部均為橢圓封頭，釜體2的徑高比1/2~2/3，體積為50~200L；釜體2頂部設(shè)有進料口9和電機1，底部設(shè)有排污口10。電機1的輸出軸連接釜體2內(nèi)的攪拌軸3，攪拌軸3的下端裝設(shè)有3組間隔布置的由平板攪拌槳和斜葉攪拌槳組合而成的攪拌槳。本實用新型中，平板攪拌槳可以使反應(yīng)物料完全彌散，促進晶核的長大，斜葉攪拌槳具有很強的剪切力和豎直推進能力，不僅能強化攪拌，還能提供一個強大的向下的推進力，可極大改善釜內(nèi)流體導(dǎo)向，便于形成一個比較穩(wěn)定的成核區(qū)。使反應(yīng)料液入釜后的分散速度快，元素分布均勻，球形度好，振實密度和松裝密度等技術(shù)指標(biāo)均達到優(yōu)級，完全可以滿足三元材料前驅(qū)體生產(chǎn)的工藝要求。

本實施例中，攪拌軸3包括通過螺紋連接成一體的上半軸和下半軸，下半軸的軸徑是上半軸的軸徑的1/2~2/3，攪拌槳裝設(shè)于下半軸上，便于攪拌槳的更換。下半軸上的攪拌槳自上而下依次為四葉平板攪拌槳5、四斜葉攪拌槳6和二斜葉攪拌槳8。四葉平板攪拌槳5的槳徑為釜徑的1/2~2/3，槳寬為槳徑的1/10~1/5；四斜葉攪拌槳6的槳葉水平傾角為45°，槳徑為釜徑的1/2~2/3，槳寬為槳徑的1/10~1/5；二斜葉攪拌槳8的槳葉水平傾角為45°，槳徑為釜徑的1/3~1/2，槳寬為槳徑的1/10~1/5。

本實施例中，釜體2的上部一側(cè)設(shè)有漿料溢流口4，漿料溢流口4傾斜向下設(shè)置，其與釜體2之間的夾角為80°，便于直接與其它反應(yīng)釜連通。釜體2內(nèi)壁設(shè)置有三塊側(cè)擋板7，側(cè)擋板7的寬度為釜徑的1/20~1/10，長度為釜高的1/2~2/3，其均勻分布在釜體2內(nèi)壁，每塊側(cè)擋板7均用螺栓鎖緊，使其相對釜底的高度可調(diào)節(jié)，折流效果好。釜體2內(nèi)還設(shè)有多個與進料口9連通的進料管道，多個進料管道均沿釜體2內(nèi)壁向下延伸至二斜葉攪拌槳8的上方20-30 厘米處。

在使用時，按配制好的常規(guī)金屬鹽溶液、液堿溶液、氨水溶液通過計量系統(tǒng)從釜體頂部的進料口注入，在攪拌槳葉的作用下，分散，混合，產(chǎn)生晶核，然后晶核生長，通過漿料溢流口流出，這個過程為連續(xù)進料、連續(xù)反應(yīng)、連續(xù)溢流出料。

以上內(nèi)容僅僅是對本實用新型結(jié)構(gòu)所作的舉例和說明，所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離實用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。