[實(shí)用新型]電池級(jí)四氧化三鈷氧化動(dòng)力學(xué)氣流分布器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201621126596.0
• 申請(qǐng)日: 2016-10-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206215180U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王三友
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥融捷金屬科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J4/00
• 分類號(hào): B01J4/00;C01G51/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電池材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體的來(lái)說(shuō)是涉及電池級(jí)四氧化三鈷氧化動(dòng)力學(xué)氣流分布器。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展人們?cè)絹?lái)越重視環(huán)境空氣質(zhì)量問(wèn)題，因此出現(xiàn)了大量的電動(dòng)車，電動(dòng)的核心部分為電池。四氧化三鈷是一種重要的功能材料，它是制備鋰離子電池材料鈷酸鋰的主要原料。目前四氧化三鈷的制備主要采用加壓技術(shù)在反應(yīng)釜中直接生成了超細(xì)四氧化三鈷粉體，其合成實(shí)驗(yàn)過(guò)程為：首先在常壓下向氯化鈷溶液加入氫氧化鈉進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使溶液的酸度值調(diào)整到pH，大部分鈷元素轉(zhuǎn)化沉淀為氫氧化物；然后將調(diào)整后的料漿放入反應(yīng)釜中加蓋密封，并加熱到實(shí)驗(yàn)所需溫度后再通過(guò)氣流分布器導(dǎo)入壓縮空氣到反應(yīng)釜中，使鈷元素進(jìn)行氧化合成反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)釜中的物質(zhì)進(jìn)行液固分離，再洗滌干燥，最后得到超細(xì)的四氧化三鈷粉體。

但由于目前反應(yīng)過(guò)程中，用于導(dǎo)入壓縮空氣的氣流分布器在其上下兩端設(shè)置用于輸入輸出氣體的平口，其導(dǎo)致輸出到反應(yīng)釜中的氣體不均勻，氧化效果不理想，使得電池原料四氧化三鈷的含量低于64％，而雜質(zhì)鈉的含量高于0.035％，其作為電池的關(guān)鍵原料，將直接影響鈷酸鋰的電化學(xué)性能。并且由于輸入的氣體較慢，大大的降低了反應(yīng)所需要的生成物，因此需要設(shè)置一個(gè)更好的氣流分布器。

實(shí)用新型內(nèi)容

為克服上述存在的不足，本實(shí)用新型提供電池級(jí)四氧化三鈷氧化動(dòng)力學(xué)氣流分布器。

本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案解決上述問(wèn)題：

電池級(jí)四氧化三鈷氧化動(dòng)力學(xué)氣流分布器，包括通氣管本體、設(shè)置于所述通氣管本體頂端面的氣體輸入口、以及設(shè)置于所述通氣管本體下端的氣體分布結(jié)構(gòu)；所述氣體分布結(jié)構(gòu)為環(huán)形結(jié)構(gòu)；所述氣體分布結(jié)構(gòu)設(shè)置有若干個(gè)微孔；所述氣體分布結(jié)構(gòu)的末端設(shè)置有氣體輸出口；所述氣體輸入口處設(shè)置有氣體壓縮器；所述氣體壓縮器外連接有動(dòng)力裝置。

上述方案中，優(yōu)選的是微孔設(shè)置在氣體分布結(jié)構(gòu)側(cè)壁和頂面上，氣體分布結(jié)構(gòu)地面為密封結(jié)構(gòu)。

上述方案中，優(yōu)選的是微孔的個(gè)數(shù)為20-100個(gè)，且微孔的半徑大小為5mm-15mm，每個(gè)微孔的半徑都一樣大。

上述方案中，優(yōu)選的是動(dòng)力裝置包括電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電路；所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與電機(jī)輸入端鏈接；所述電機(jī)與氣體壓縮器連接。

上述方案中，優(yōu)選的是氣體輸入口的半徑比氣體輸出口小。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與效果是：

1、本實(shí)用新型通過(guò)將氣流分布器的氣體輸出端設(shè)置為彎頭或者開(kāi)設(shè)微孔，實(shí)現(xiàn)氣流分布器內(nèi)的壓縮氣體均勻輸出到反應(yīng)釜的料液中并與料液充分接觸，從而增加反應(yīng)釜中的單位體積液體粒子與氣體的接觸面積、并增加氣體在反應(yīng)釜中的停留時(shí)間，從而更有效地改善反應(yīng)，避免了傳統(tǒng)氣流分布器因氣體流通較快、與料液接觸不均勻等缺點(diǎn)；

2、本實(shí)用新型通過(guò)改進(jìn)氣流分布器使得在反應(yīng)釜中合成四氧化三鈷含量由原來(lái)的64％提高到72％以上，鈉含量由高于0.035％降低至0.01％。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)：1反應(yīng)釜、2氣流分布器、21氣體輸入口、22通氣管本體、23氣體分布結(jié)構(gòu)、24微孔、25氣體輸出口、3動(dòng)力裝置、31氣體壓縮器。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

電池級(jí)四氧化三鈷氧化動(dòng)力學(xué)氣流分布器，如圖1所示，包括通氣管本體22、設(shè)置于所述通氣管本體頂端面的氣體輸入口21、以及設(shè)置于所述通氣管本體22下端的氣體分布結(jié)構(gòu)23；所述氣體分布結(jié)構(gòu)23為環(huán)形結(jié)構(gòu)；所述氣體分布結(jié)構(gòu)23設(shè)置有若干個(gè)微孔24；所述氣體分布結(jié)構(gòu)23的末端設(shè)置有氣體輸出口25；所述氣體輸入口21處設(shè)置有氣體壓縮器31；所述氣體壓縮器31外連接有動(dòng)力裝置3。氣體輸入口21的半徑比氣體輸出口25小，從而使得輸入的氣體能更好形成對(duì)流。

因氣流分布器2的底端可以更深地接觸到到反應(yīng)釜1底部的料液，此時(shí)壓縮空氣從環(huán)形的氣體分布結(jié)構(gòu)23輸出到底部料液中；又由于壓縮空氣向上運(yùn)動(dòng)從底部料液中逐步擴(kuò)散到其他部分料液中，如此即可實(shí)現(xiàn)壓縮空氣與單位體積料液的接觸面積，并增加空氣在反應(yīng)釜中的停留時(shí)間從而增加反應(yīng)時(shí)間。

氣流分布器2靠近設(shè)置于反應(yīng)釜1的側(cè)壁，并伸長(zhǎng)到反應(yīng)釜1的底部。通過(guò)氣流分布器2從而使得反應(yīng)釜1在制備四氧化三鈷過(guò)程中，鈷的含量為73.2％，雜質(zhì)鈉含量為0.01％，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明鈷含量相較于現(xiàn)有技術(shù)實(shí)驗(yàn)鈷含量(低于64％)明顯提高，鈉含量相較于現(xiàn)有技術(shù)實(shí)驗(yàn)鈉含量(高于0.035％)明顯降低。