一種高電壓正極材料前驅(qū)體的合成設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電池材料制備裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高電壓正極材料前驅(qū)體的合成設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，鈷酸鋰是制備鋰電池的常用材料，電池的單位體積儲能的多少與鈷酸鋰的顆粒大小有關(guān)。然而鈷酸鋰性能與前驅(qū)體鈷源性能有繼承性，因此，制備大粒徑高密度鈷酸鋰的前驅(qū)體，即碳酸鈷和氫氧化鈷，是提高鋰電池體積能量密度的關(guān)鍵?，F(xiàn)有制備大顆粒前驅(qū)體的方法是:反應(yīng)釜是制備大顆粒前驅(qū)體的反應(yīng)裝置，通過在反應(yīng)釜上連接母液分離器，以將反應(yīng)溶液中的母液與固體物料進(jìn)行分離，母液從母液分離器的溢流口排出，而固體物料在母液分離器中沉降后重新回流到反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，這種重復(fù)利用固體物料以增加反應(yīng)釜的固液比的方式可以制備大粒徑的電池材料前驅(qū)體，但是現(xiàn)有的母液分離器因部分細(xì)顆粒無法全部返回釜內(nèi)，導(dǎo)致成品率低等。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種高電壓正極材料前驅(qū)體的合成設(shè)備。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種高電壓正極材料前驅(qū)體的合成設(shè)備，該合成設(shè)備包括依次連接的一級反應(yīng)器、在線母液分離裝置、在線過濾裝置、二級反應(yīng)器，所述二級反應(yīng)器的出料口與一級反應(yīng)器的進(jìn)料口連通。
[0006]上述方案中，所述一級反應(yīng)器側(cè)面設(shè)置有與在線母液分離裝置連通的出料口。
[0007]上述方案中，所述在線過濾裝置的底部設(shè)置有用于濾出母液的母液出料口，所述在線過濾裝置的側(cè)面設(shè)置有用于將含因顆粒輸送到二級反應(yīng)器的含因顆粒出料口。
[0008]上述方案中，所述在線母液分離裝中向下傾斜設(shè)置有若干對檔流板。
[0009]上述方案中，所述二級反應(yīng)器的出料口與一級反應(yīng)器的進(jìn)料口之間的管路上設(shè)置有用于加快將物料返回一級反應(yīng)器的栗。
[0010]上述方案中，所述在線母液分離裝的底面為一斜面，最低點(diǎn)與一級反應(yīng)器連通。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果:
[0012]本實(shí)用新型制得的產(chǎn)品成品率高，成品率達(dá)到98%以上，產(chǎn)品粒徑分布均勻，穩(wěn)定性好。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種高電壓正極材料前驅(qū)體的合成設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0015]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種高電壓正極材料前驅(qū)體的合成設(shè)備，兔兔1所示，該合成設(shè)備包括依次連接的一級反應(yīng)器1、在線母液分離裝置2、在線過濾裝置3、二級反應(yīng)器4，所述二級反應(yīng)器4的出料口與一級反應(yīng)器1的進(jìn)料口連通。
[0016]所述一級反應(yīng)器1側(cè)面設(shè)置有與在線母液分離裝置2連通的出料口。
[0017]所述在線母液分離裝2中向下傾斜設(shè)置有若干對檔流板5，增加顆粒沉降效率。
[0018]所述在線過濾裝置3的底部設(shè)置有用于濾出母液的母液出料口，所述在線過濾裝置3的側(cè)面設(shè)置有用于將含因顆粒輸送到二級反應(yīng)器4的含因顆粒出料口。
[0019]所述二級反應(yīng)器4的出料口與一級反應(yīng)器1的進(jìn)料口之間的管路上設(shè)置有用于加快將物料返回一級反應(yīng)器1的栗。
[0020]所述在線母液分離裝2的底面為一斜面，最低點(diǎn)與一級反應(yīng)器1連通。
[0021]斜面的設(shè)計(jì)能夠方便的使重力沉降的顆粒自流回反應(yīng)釜
[0022]本實(shí)用新型的工作過程:
[0023]物料先進(jìn)入一級反應(yīng)器1，在一級反應(yīng)器1中充分反應(yīng)，待液位達(dá)到一定高度時(shí)，物料經(jīng)在線母液分離裝置2進(jìn)入在線過濾裝置3，濾出母液，含因顆粒進(jìn)入二級反應(yīng)器4中繼續(xù)反應(yīng)，同時(shí)在二級反應(yīng)器4中加入少量沉淀劑絡(luò)合劑等，使顆粒繼續(xù)長大，長大后返回一級反應(yīng)器1中，從面保證成品率達(dá)到98%以上，因二級反應(yīng)器4與一級反應(yīng)器1控制參數(shù)不同，使細(xì)顆粒在二級反應(yīng)器4中加速生長，從而保證產(chǎn)品粒徑的均勻性。
[0024]本實(shí)用新型的工藝具體步驟:
[0025]1、先配制鈷鹽、鎳鹽、錳鹽或三鈷鎳錳鹽的混合溶液，以及碳銨溶液、液堿溶液、氨水溶液。
[0026]2、將上述配制好的金屬溶液與碳銨溶液或液堿溶液與氨水溶液按比例自動加入到一級反應(yīng)器1中，控制一級反應(yīng)器1內(nèi)的溫度、pH值。
[0027]3、反應(yīng)物料經(jīng)在線母液分離裝置2將固體顆粒因重力作用，大部分物料自然沉降返回釜內(nèi)繼續(xù)反應(yīng)生長，為增加顆粒沉降效率，在線母液分離裝2中設(shè)置在向下檔流板5。
[0028]4、未沉降的細(xì)顆粒隨母液進(jìn)入在線過濾裝置3中，在線過濾裝置3在真空或壓力的作用下將母液排出反應(yīng)體系，過濾裝置(可以是微孔過濾器或真空抽濾器)，過濾后的物料進(jìn)入二級反應(yīng)器4中。母液排出的量與整個(gè)反應(yīng)體系加入的原料量基本一致，保持反應(yīng)體系內(nèi)動態(tài)平衡。
[0029]5、所述二級反應(yīng)器4中繼續(xù)碳銨溶液或氫氧化鈉溶液，控制反應(yīng)器中的溫度與pH值，使細(xì)顆粒加速生長，粒徑長大后返回一級反應(yīng)器1中繼續(xù)生長，因一級反應(yīng)器1中的物料量多，顆粒間互相碰撞，提高顆粒密度與改善顆粒球形度。
[0030]以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高電壓正極材料前驅(qū)體的合成設(shè)備，其特征在于，該合成設(shè)備包括依次連接的一級反應(yīng)器、在線母液分離裝置、在線過濾裝置、二級反應(yīng)器，所述二級反應(yīng)器的出料口與一級反應(yīng)器的進(jìn)料口連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電壓正極材料前驅(qū)體的合成設(shè)備，其特征在于:所述一級反應(yīng)器側(cè)面設(shè)置有與在線母液分離裝置連通的出料口。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高電壓正極材料前驅(qū)體的合成設(shè)備，其特征在于:所述在線過濾裝置的底部設(shè)置有用于濾出母液的母液出料口，所述在線過濾裝置的側(cè)面設(shè)置有用于將含因顆粒輸送到二級反應(yīng)器的含因顆粒出料口。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高電壓正極材料前驅(qū)體的合成設(shè)備，其特征在于:所述在線母液分離裝中向下傾斜設(shè)置有若干對檔流板。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高電壓正極材料前驅(qū)體的合成設(shè)備，其特征在于:所述二級反應(yīng)器的出料口與一級反應(yīng)器的進(jìn)料口之間的管路上設(shè)置有用于加快將物料返回一級反應(yīng)器的栗。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高電壓正極材料前驅(qū)體的合成設(shè)備，其特征在于:所述在線母液分離裝的底面為一斜面，最低點(diǎn)與一級反應(yīng)器連通。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高電壓正極材料前驅(qū)體的合成設(shè)備，該合成設(shè)備包括依次連接的一級反應(yīng)器、在線母液分離裝置、在線過濾裝置、二級反應(yīng)器，所述二級反應(yīng)器的出料口與一級反應(yīng)器的進(jìn)料口連通。本實(shí)用新型制得的產(chǎn)品成品率高，成品率達(dá)到98％以上，產(chǎn)品粒徑分布均勻，穩(wěn)定性好。
【IPC分類】B01J19/18, B01J4/00
【公開號】CN205109625
【申請?zhí)枴緾N201520781244
【發(fā)明人】劉文澤, 許開華, 張?jiān)坪? 樂緒清, 郭苗苗
【申請人】荊門市格林美新材料有限公司, 格林美股份有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年10月10日