[實用新型]實時監(jiān)測電池材料合成反應(yīng)器裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720999049.1
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN207823001U
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳嘉駿
• 申請（專利權(quán)）人: 陳嘉駿
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;B01J19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種進(jìn)行實時監(jiān)測電池材料合成反應(yīng)器裝置，可廣泛應(yīng)用于各種電池材料工業(yè)生產(chǎn)和科研實驗項目研究。所述反應(yīng)器裝置包括反應(yīng)器本體及反應(yīng)器兩側(cè)的聚酰亞胺薄膜窗口、監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。X射線通過設(shè)置在反應(yīng)器上的聚酰亞胺薄膜窗口照射反應(yīng)物料，實現(xiàn)實時監(jiān)測合成過程。X射線衍射探測器可實時采集電池材料衍射信號，并將其傳輸?shù)接嬎銠C，通過實時分析系統(tǒng)記錄電池材料反應(yīng)物的反應(yīng)行為。本實用新型可以實時在線地監(jiān)測反應(yīng)過程，獲得反應(yīng)前驅(qū)體、相轉(zhuǎn)變以及中間過渡相的結(jié)構(gòu)信息，更好地理解成核、結(jié)晶生長等動力學(xué)過程。通過定量電池材料生產(chǎn)反應(yīng)的實時狀態(tài)，可合成出質(zhì)量好，產(chǎn)量高，粒度一致的電池材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種可進(jìn)行實時監(jiān)測電池材料合成過程的反應(yīng)器裝置。此反應(yīng)器裝置可廣泛應(yīng)用于各種電池材料工業(yè)生產(chǎn)和科研實驗項目研究。

背景技術(shù)

反應(yīng)釜及合成反應(yīng)器廣泛應(yīng)用于石油、農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥、化工、橡膠、食品等生產(chǎn)型用戶和各種科研實驗項目的研究。近年來，反應(yīng)釜及合成反應(yīng)器已在電池材料生產(chǎn)中有了一定的應(yīng)用，具有非常廣闊的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。

目前，常規(guī)的電池材料反應(yīng)釜及反應(yīng)器使用視鏡來觀測反應(yīng)器內(nèi)的情況。但由于反應(yīng)器加溫后，一般會產(chǎn)生蒸汽，因此在反應(yīng)進(jìn)行時無法看清反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)物，更加無法定量衡量反應(yīng)的實時狀態(tài)。一般電池材料傳統(tǒng)反應(yīng)器僅有反應(yīng)器本體、反應(yīng)器內(nèi)的攪拌槳和溫度計組成，因此反應(yīng)釜內(nèi)各點的物料難以反應(yīng)均勻，導(dǎo)致生產(chǎn)出的產(chǎn)品粉末純度低、結(jié)晶度差、顆粒大小分布不一致，批次均一性控制難，導(dǎo)致制成后的電池質(zhì)量差。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有可實時監(jiān)測電池材料反應(yīng)器。反應(yīng)器裝置兩側(cè)設(shè)有聚酰亞胺薄膜窗口，通過X射線照射反應(yīng)器中的反應(yīng)物料，物料會形成衍射信號。衍射信號由探測器實時采集，達(dá)到實時監(jiān)測的目的。由于每種晶體的結(jié)構(gòu)與其X 射線衍射圖之間都有著一一對應(yīng)的關(guān)系，因此反應(yīng)器中的反應(yīng)物可以通過實時衍射物相分析得到具體準(zhǔn)確的成份及結(jié)晶狀態(tài)。實時監(jiān)測分析技術(shù)可以實時在線地監(jiān)測反應(yīng)過程，獲得反應(yīng)前驅(qū)體、相轉(zhuǎn)變以及中間過渡相的結(jié)構(gòu)信息，更好地理解成核、結(jié)晶生長等動力學(xué)過程而備受關(guān)注，成為研究反應(yīng)過程的有力手段。晶體的X射線衍射圖像實質(zhì)上是晶體微觀結(jié)構(gòu)的一種精細(xì)復(fù)雜的變換，每種晶體的結(jié)構(gòu)與其X射線衍射圖之間都有著一一對應(yīng)的關(guān)系，其特征X 射線衍射圖譜不會因為它種物質(zhì)混聚在一起而產(chǎn)生變化。通過X射線衍射物相分析，可以直接觀測小至1立方微米的化學(xué)樣品在化學(xué)反應(yīng)期間原子的重新排列和位置，跟蹤發(fā)生在快于10-9 秒(十億分之一秒)的化學(xué)過程，在最基礎(chǔ)的水平上掌握形成新化學(xué)產(chǎn)品的整個過程。此技術(shù)及裝置在應(yīng)用于電池材料工業(yè)生產(chǎn)和研究有相當(dāng)重要的意義。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

所述反應(yīng)器裝置，包括反應(yīng)器本體及反應(yīng)器兩側(cè)的聚酰亞胺薄膜窗口、監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

進(jìn)一步，反應(yīng)器下方設(shè)置有磁力攪拌裝置，反應(yīng)器頂部設(shè)置有熱電偶、溫度顯示器，熱電偶穿過反應(yīng)器蓋的熱電偶插孔，其一端置于反應(yīng)器外，另一端置于反應(yīng)器內(nèi)。反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有攪拌磁子。

進(jìn)一步，X射線入射光線從左側(cè)聚酰亞胺薄膜窗口進(jìn)入后，照射至反應(yīng)器中的反應(yīng)物料。衍射光束X射線從右側(cè)聚酰亞胺薄膜窗口出射進(jìn)入X射線衍射探測器，實時采集的衍射數(shù)據(jù)通過電路傳輸?shù)接嬎銠C。

進(jìn)一步，所述反應(yīng)器裝置的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括計算機采集系統(tǒng)以及與之連接的溫度傳感器、壓力傳感器、攪拌速率傳感器。溫度傳感器、壓力傳感器分別與反應(yīng)器連通，攪拌速率傳感器與磁力攪拌器連接。

進(jìn)一步，反應(yīng)器裝有壓力表、安全閥、爆破片等安全裝置和溫度傳感器，便于隨時了解反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)情況確保安全運行。