[實用新型]一種制備三元材料前驅體的反應設備

有效

• 申請號: 201721473432.X
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN207398268U
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 周貞鋒;董寒杰;應盛榮
• 申請（專利權）人: 衢州市鼎盛化工科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/04
• 代理公司: 合肥道正企智知識產權代理有限公司 34130
• 代理人: 武金花

本實用新型提出了一種制備三元材料前驅體的反應設備，包括：絡合劑儲罐、堿液儲罐、混合鹽溶液儲罐；微通道反應裝置，所述微通道反應裝置上設有三個進料口和一個出料口；每個所述儲罐均與微通道反應裝置上的一個進料口相連；所述儲罐和進料口之間還設有精確計量泵；所述微通道反應裝置內微通道段的外側設有換熱通道；結晶釜，與所述微通道反應裝置的出料口相連通；所述結晶釜包括攪拌裝置和調溫器；過濾裝置，與所述結晶釜的出料口相連通；所述過濾裝置包括液體出料口和固體出料口；以及干燥器，與所述過濾裝置的固體出料口相連。本實用新型用微通道反應裝置取代了傳統工藝中的夾套反應釜，制得的產物質量穩定，粒徑均勻。

技術領域

本實用新型涉及制備鋰電池正極材料的設備領域，特別是指一種制備三元材料前驅體的反應設備。

背景技術

三元材料是鋰電池正極材料的一種，由于具有安全性好、克比容量高、價格低等優勢，成為未來鋰電池行業發展方向之一。三元材料的應用技術相對成熟，市場前景樂觀。

目前三元材料前軀體的制備工藝主要是化學共沉淀法，尤其是采用攪拌反應釜制備鎳鈷錳三元材料前驅體。如CN105070903A公開的三元正極材料前軀體、制備方法及其用途，CN103746110A公開的一種鎳鈷錳三元材料的制備方法，均是采用共沉淀法反應釜制備三元材料前軀體。但采用反應釜制備的三元材料前驅體，由于物料在反應釜中混合不夠均勻，混合時存在濃度差異，影響了產品質量；為了控制反應溫度，加料不能太快，使得每釜反應時間長達15-30小時；而且，邊反應邊結晶沉淀，使得反應條件和結晶條件在整個反應過程中存在明顯的差異，導致配比有差異、晶粒不均勻，晶粒控制難度大，產品穩定性較差；而為了改善反應條件，采取了高轉速(600～1200rpm)的攪拌機構，不僅能耗大，還破壞晶粒結構。

有鑒于此，有必要研發一種制備三元材料前驅體的反應設備，使其反應產物穩定性好，同時反應時間短和反應條件控制精度高的。

實用新型內容

本實用新型提出一種制備三元材料前驅體的反應設備，解決了現有技術中產物穩定性差的問題。

本實用新型提出一種制備三元材料前驅體的反應設備，解決了現有技術中反應時間長、反應條件難以精確控制的問題。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種制備三元材料前驅體的反應設備，包括：

絡合劑儲罐、堿液儲罐、混合鹽溶液儲罐；

微通道反應裝置，所述微通道反應裝置上設有三個進料口和一個出料口；每個所述儲罐均與微通道反應裝置上的一個進料口相連；所述儲罐和進料口之間還設有精確計量泵；所述微通道反應裝置內微通道段的外側設有換熱通道；

結晶釜，與所述微通道反應裝置的出料口相連通；所述結晶釜包括攪拌裝置和調溫器；

過濾裝置，與所述結晶釜的出料口相連通；所述過濾裝置包括液體出料口和固體出料口；以及

干燥器，與所述過濾裝置的固體出料口相連。

作為優選的技術方案，所述換熱通道連接冷卻水進口、冷卻水出口、熱油進口和熱油出口。

作為優選的技術方案，所述結晶釜和過濾裝置之間設有物料輸送泵。

作為優選的技術方案，所述過濾裝置的液體出料口與儲液罐相連。

一種三元材料前驅體的制備方法，包括：

混合鎳鹽、鈷鹽、錳鹽的鹽溶液，得到鎳鈷錳混合鹽溶液；

或

混合鎳鹽、鈷鹽、鋁鹽的鹽溶液，得到鎳鈷鋁混合鹽溶液；