[發(fā)明專(zhuān)利]一種連續(xù)式生產(chǎn)鎳鈷錳前驅(qū)體的系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811503195.6
• 申請(qǐng)日: 2018-12-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109449430A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛鵬;訚碩;任永志;伍興科;張勤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中偉新材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/36
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/36;H01M4/50;H01M4/52;H01M10/0525
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 史晶晶

本發(fā)明提供了一種連續(xù)式生產(chǎn)鎳鈷錳前驅(qū)體的系統(tǒng)及方法。一種連續(xù)式生產(chǎn)鎳鈷錳前驅(qū)體的系統(tǒng)，包括：母反應(yīng)釜，所述母反應(yīng)釜連接有金屬鹽溶液進(jìn)液管、液堿進(jìn)液管、絡(luò)合溶液進(jìn)液管，所述母反應(yīng)釜還設(shè)有出料口；與所述母反應(yīng)釜的所述出料口連通的濃縮機(jī)或離心機(jī)；所述濃縮機(jī)或所述離心機(jī)并聯(lián)有多個(gè)子反應(yīng)釜；每個(gè)所述子反應(yīng)釜還連接有金屬鹽溶液進(jìn)液管、液堿進(jìn)液管、絡(luò)合溶液進(jìn)液管，且每個(gè)所述子反應(yīng)釜設(shè)有溢流口。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng)存在的液堿和絡(luò)合劑利用率低的問(wèn)題，以及生產(chǎn)穩(wěn)定性不足的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種連續(xù)式生產(chǎn)鎳鈷錳前驅(qū)體的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

鋰離子電池作為一種清潔的二次能源，具有能量密度高、安全性能好、循環(huán)壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品、新能源汽車(chē)、儲(chǔ)能設(shè)備等領(lǐng)域。正極材料作為鋰離子電池的重要組成部分，其性能會(huì)直接影響鋰離子電池的性能。目前最具應(yīng)用前景的正極材料是鎳鈷錳酸鋰，它是由鎳鈷錳的前驅(qū)體與鋰鹽通過(guò)煅燒制得。

在生產(chǎn)鎳鈷錳前驅(qū)體時(shí)，往往采用濃縮的方法提高反應(yīng)釜內(nèi)的固體含量，濃縮后的前驅(qū)體返回反應(yīng)釜，母液則排入母液槽，導(dǎo)致母液中的液堿和絡(luò)合溶液沒(méi)有得到充分地再利用。另外，反應(yīng)釜一般采用一根金屬鹽管、一根液堿管、一根絡(luò)合溶液管三根管進(jìn)料，當(dāng)金屬鹽、液堿或者絡(luò)合溶液進(jìn)料量較大時(shí)，會(huì)造成局部區(qū)域濃度過(guò)高，影響反應(yīng)過(guò)程的穩(wěn)定性。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種連續(xù)式生產(chǎn)鎳鈷錳前驅(qū)體的系統(tǒng)，該系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng)存在的液堿和絡(luò)合劑利用率低的問(wèn)題，以及生產(chǎn)穩(wěn)定性不足的問(wèn)題。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種連續(xù)式生產(chǎn)鎳鈷錳前驅(qū)體的方法，該方法能夠連續(xù)利用液堿和絡(luò)合劑，提高兩種原料的利用率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)連續(xù)化的穩(wěn)定生產(chǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

一種連續(xù)式生產(chǎn)鎳鈷錳前驅(qū)體的系統(tǒng)，包括：

母反應(yīng)釜，所述母反應(yīng)釜連接有金屬鹽溶液進(jìn)液管、液堿進(jìn)液管、絡(luò)合溶液進(jìn)液管，所述母反應(yīng)釜還設(shè)有出料口；

與所述母反應(yīng)釜的所述出料口連通的濃縮機(jī)或離心機(jī)；

所述濃縮機(jī)或所述離心機(jī)并聯(lián)有多個(gè)子反應(yīng)釜；每個(gè)所述子反應(yīng)釜還連接有金屬鹽溶液進(jìn)液管、液堿進(jìn)液管、絡(luò)合溶液進(jìn)液管，且每個(gè)所述子反應(yīng)釜設(shè)有溢流口。

如上文所述，本發(fā)明所提供的系統(tǒng)的核心在于：一個(gè)母反應(yīng)釜并聯(lián)連接多個(gè)子反應(yīng)釜，其工作原理如下。

首先，通過(guò)金屬鹽溶液進(jìn)液管、液堿進(jìn)液管、絡(luò)合溶液進(jìn)液管分別將金屬鹽溶液、液堿和絡(luò)合溶液加入母反應(yīng)釜中，進(jìn)行共沉淀反應(yīng)，得到料漿。

然后母反應(yīng)釜得到的料漿通過(guò)出料口進(jìn)入濃縮機(jī)或離心機(jī)，通過(guò)濃縮或離心，獲得母液(濃縮后的物料可以返回母反應(yīng)釜繼續(xù)參與反應(yīng)，離心后的物料可以繼續(xù)后續(xù)離心、干燥等處理)。

將得到的母液分別加入多個(gè)并聯(lián)的子反應(yīng)釜，同時(shí)分別向每個(gè)子反應(yīng)釜加入金屬鹽溶液、液堿和絡(luò)合溶液(均通過(guò)各自設(shè)置的進(jìn)液管加入)，使每個(gè)子反應(yīng)釜內(nèi)分別發(fā)生共沉淀反應(yīng)；最后分別將每個(gè)子反應(yīng)釜得到的物料進(jìn)行后續(xù)處理(包括離心、烘干等)，得到不同或相同的鎳鈷錳前驅(qū)體。

綜上可知，本發(fā)明的系統(tǒng)主要通過(guò)母反應(yīng)釜和多個(gè)子反應(yīng)釜并聯(lián)的機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了液堿和絡(luò)合劑的多次重復(fù)利用，從而提高了利用率，對(duì)于某些工藝或某些類(lèi)型的前驅(qū)體，子反應(yīng)釜中的絡(luò)合溶液加入量甚至可降低至零；另外將子反應(yīng)釜的進(jìn)液管從傳統(tǒng)的三個(gè)增設(shè)至四個(gè)，使釜內(nèi)原料分布更均勻，反應(yīng)過(guò)程更穩(wěn)定；第三，多個(gè)子反應(yīng)釜呈并聯(lián)狀態(tài)，互不干擾，可生產(chǎn)出不同類(lèi)型的連續(xù)式鎳鈷錳前驅(qū)體，并且不受母反應(yīng)釜產(chǎn)品類(lèi)型的制約。

本發(fā)明所提供的系統(tǒng)適宜制備任意類(lèi)型的鎳鈷錳前驅(qū)體。