[發(fā)明專利]一種三元材料前驅(qū)體的制備設(shè)備及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810380675.1
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108439490B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏春光;梁燕;王靜霞;李立良
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市寒暑科技新能源有限公司
• 主分類號: C01G53/00
• 分類號: C01G53/00
• 代理公司: 廣東莞信律師事務(wù)所 44332
• 代理人: 曾秋梅

1.一種三元材料前驅(qū)體的制備設(shè)備，其特征在于，包括依次通過管道連接的射流管式反應(yīng)器、超聲陳化池、第一鼓膜式板框壓濾機、預(yù)干燥設(shè)備、濕法攪拌球磨機、第二鼓膜式板框壓濾機、打漿機、物料輸送泵和噴霧干燥塔，所述射流管式反應(yīng)器連接有混合鹽溶液儲罐和共沉淀劑儲罐;

所述射流管式反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有螺旋形的通道，所述通道置于超聲裝置內(nèi)，物料在射流管式反應(yīng)器中撞擊混合，并在螺旋形的通道內(nèi)進行充分反應(yīng);

所述預(yù)干燥設(shè)備還連接有廢氣回收裝置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元材料前驅(qū)體的制備設(shè)備，其特征在于，所述射流管式反應(yīng)器和所述混合鹽溶液儲罐之間設(shè)置有第一恒流泵，所述射流管式反應(yīng)器和所述共沉淀劑儲罐之間設(shè)置有第二恒流泵。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元材料前驅(qū)體的制備設(shè)備，其特征在于，所述混合鹽溶液儲罐和所述共沉淀劑儲罐內(nèi)均設(shè)置有加熱裝置和控溫裝置，所述射流管式反應(yīng)器設(shè)置有保溫結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元材料前驅(qū)體的制備設(shè)備，其特征在于，所述超聲陳化池為全封閉的陳化池。

5.一種使用權(quán)利要求1-4任一項所述的反應(yīng)設(shè)備制備三元鋰電材料的方法，其特征在于，至少包括如下步驟：

第一步，按比例將鎳鹽、鈷鹽、L鹽加入溶劑中混合均勻，獲得1mol/L～4mol/L的混合鹽溶液，所述L鹽為錳鹽或鋁鹽，將該混合鹽溶液加入混合鹽溶液儲罐中；按比例混合1mol/L～4mol/L的NaOH和1mol/L～4mol/L的氨水，得到共沉淀劑溶液，加入共沉淀劑儲罐中；

第二步，將混合鹽溶液儲罐和共沉淀劑儲罐中的溶液加熱到50～60℃，向射流管式反應(yīng)器中進料，使得混合漿料的pH值為10～11；

第三步，漿料在射流管式反應(yīng)器中快速混合反應(yīng)后，從出料口入到超聲陳化池中，陳化持續(xù)時間為2～8h；

第四步，第一鼓膜式板框壓濾機將陳化分層完成的漿料進行固液分離，所得到的濾餅在預(yù)干燥設(shè)備中于100～120℃干燥3-10h，干燥后的物料利用濕法攪拌球磨機加入純水進行粉碎處理；

第五步，第二鼓膜式板框壓濾機將濕法攪拌球磨機粉碎后的漿料進行洗滌和固液分離，打漿機將獲得的濾餅加純水打成15～30wt％固含量的漿料，物料輸送泵將漿料輸送至噴霧干燥塔進行噴霧造粒制得三元前驅(qū)體，噴霧干燥塔的進口溫度為100～200℃，出口溫度為100～200℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：混合鹽溶液和共沉淀劑溶液均通過恒流泵的精確計量，以恒定進料比向射流管式反應(yīng)器中進料。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：NaOH與氨水的體積比為(0?.1-10)：1。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：所述鎳鹽為硝酸鎳、醋酸鎳、草酸鎳中的至少一種，所述鈷鹽為硝酸鈷、醋酸鈷、草酸鈷中的至少一種，所述錳鹽為硝酸錳、醋酸錳、草酸錳中的至少一種，所述鋁鹽為硝酸鋁、醋酸鋁、草酸鋁中的至少一種，第一步所述溶劑為水、NMP、乙醇和丙酮中的至少一種。