[發明專利]濃度梯度前體的制備裝置及其進料排程方法

有效

• 申請號: 201880088511.X
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN111683743B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 柳滉烈;劉起成
• 申請（專利權）人: 株式會社POSCO;浦項產業科學研究院
• 主分類號: B01J4/02
• 分類號: B01J4/02;B01J4/00;B01J19/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;孫雅雯

根據本發明的一個實施例的用于制備濃度梯度前體的進料排程方法，其用于在濃度梯度前體的制備裝置中制定進料排程，所述濃度梯度前體的制備裝置采用將第一供料罐和第二供料罐的材料在混合器中預先混合后加入反應器的方式，所述進料排程方法包括以下步驟：(a)計算所述混合器的供料流量；(b)將總工藝時間內所述第一供料罐的供料流量計算成按供料步驟遞減的模式；(c)計算使所述第一供料罐的供料流量差恒定的最佳量；(d)將所述最佳量逆序再分配給各供料步驟，以校正所述第一供料罐的供料流量；(e)從所述混合器的供料流量減去所述(d)步驟中校正的第一供料罐的供料流量，以計算出所述第二供料罐的供料流量。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2017年12月26日提交韓國知識產權局，申請號為10-2017-0180061的韓國專利申請的優先權，其全部內容通過引用并入本申請中。

技術領域

本發明涉及一種濃度梯度前體的制備裝置及其進料排程方法。更具體地，本發明涉及一種將兩種材料用混合器預先混合后加入反應器的濃度梯度前體的制備裝置及其進料排程方法。

背景技術

對于可反復充電的鋰二次電池，其能量密度遠高于傳統電池，但是在高溫下正極活性材料的晶體結構不穩定，所以存在熱性能差的缺點。因此，作為解決這種缺點的方法，已經在研究金屬組分具有濃度梯度的前體制備方法。

對于具有濃度梯度的前體，如圖l所示，核部是由組分比相同的物質形成，而殼部形成為組分比沿徑向逐漸變化。

為了制備這樣的濃度梯度前體，現有工藝采用如下方式：如圖2所示，從Q1供料罐(Feed Tank)向Q2供料罐(Feed Tank)加入組分比不同的金屬溶液后，在反應時間內從Q1供料罐向Q2供料罐以規定的固定流量持續加入，而Q2供料罐在規定的反應時間內將混合的所有金屬溶液加入到反應器，以調節濃度梯度。也就是說，所采用的方式是在每個供料罐分別準備組分比不同的金屬溶液后，向其中一個供料罐加入另一個供料罐的金屬溶液進行混合，然后供應到反應器，從而制備具有濃度梯度的前體。然而，在這樣的現有方式中，Q1供料罐、Q2供料罐和反應器要組成一組，因此在提高制備設備的生產性方面受到限制。

發明內容

技術問題

本發明要解決的技術問題是提供一種濃度梯度前體的制備裝置，可極大提高生產性。

本發明要解決的另一技術問題是提供一種進料排程方法，可制備均勻的濃度梯度前體。

技術方案

根據本發明的一個實施例的用于制備濃度梯度前體的進料排程方法，其用于在濃度梯度前體的制備裝置中制定進料排程，所述濃度梯度前體的制備裝置采用將第一供料罐和第二供料罐的材料在混合器中預先混合后加入反應器的方式，所述進料排程方法包括以下步驟：(a)計算所述混合器的供料流量；(b)將總工藝時間內所述第一供料罐的供料流量計算成按供料步驟遞減的模式；(c)計算使所述第一供料罐的供料流量差恒定的最佳量；(d)將所述最佳量逆序再分配給各供料步驟，以校正所述第一供料罐的供料流量；(e)從所述混合器的供料流量減去所述(d)步驟中校正的第一供料罐的供料流量，以計算出所述第二供料罐的供料流量。

在所述(a)步驟和(b)步驟之間，還可包括以下步驟：(f)根據預先加入所述混合器的所述第一供料罐的材料的量計算出供應所述第一供料罐的所有材料所需的時間。

在所述(b)步驟和(c)步驟之間，還可包括以下步驟：(e)判斷所述第一供料罐的供料流量差在第一次和第二次供料步驟之間以及在最后供料步驟和此前供料步驟之外的其余供料步驟之間是否相同。

在所述(e)步驟中，當判斷為所述第一供料罐的供料流量差在第一次和第二次供料步驟的步驟之間以及在最后供料步驟和此前供料步驟之外的其余供料步驟之間不同時，可以重新執行所述(b)步驟。