[發(fā)明專利]前驅(qū)體制備系統(tǒng)以及制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011495588.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN112742325A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張朋立;宋順林;劉亞飛;陳彥彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京當(dāng)升材料科技股份有限公司;當(dāng)升科技（常州）新材料有限公司
• 主分類號(hào): B01J19/18
• 分類號(hào): B01J19/18;B01J4/00;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 北京潤平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 林治辰;李健

本發(fā)明公開了一種前驅(qū)體制備系統(tǒng)以及制備方法，前驅(qū)體制備系統(tǒng)包括第一反應(yīng)釜、第二反應(yīng)釜、輸送機(jī)構(gòu)以及控制機(jī)構(gòu)；輸送機(jī)構(gòu)配置為能夠在制備前驅(qū)體的整個(gè)過程中持續(xù)地將第一釜體中的小顆粒晶核輸送至第二釜體中；第一反應(yīng)釜的第一反應(yīng)腔室中的pH值大于第二反應(yīng)釜第二反應(yīng)腔室中的pH值；第一進(jìn)料組件向第一反應(yīng)腔室提供漿料的流量為a，第二進(jìn)料組件向第二反應(yīng)腔室提供漿料的流量為b，輸送機(jī)構(gòu)輸送小顆粒晶核的流量為c，流量a為流量b的0.01～0.3倍，流量c等于流量a。本發(fā)明的前驅(qū)體制備系統(tǒng)能夠使反應(yīng)過程中的pH值保持穩(wěn)定，確保所有粒徑顆粒的球形度均較好，且前驅(qū)體的粒徑更易控制，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種前驅(qū)體制備系統(tǒng)以及制備方法。

背景技術(shù)

正極材料是鋰離子電池中成本最高的部分，其性能對(duì)鋰離子電池也起著決定性作用。正極材料一般采用前驅(qū)體和鋰源二次燒結(jié)，前驅(qū)體的各項(xiàng)物化指標(biāo)對(duì)正極材料的物化指標(biāo)有著傳承性的作用，并影響正極材料的加工性能和電性能。

工業(yè)上常用的鋰離子電池正極材料的前驅(qū)體的生產(chǎn)方法是共沉淀法，共沉淀法又分為間歇法和連續(xù)法兩種。間歇法是先在釜內(nèi)加入少量底液，進(jìn)料至釜滿且粒度長大到符合要求時(shí)，將釜內(nèi)物料全部排出，再次加入底液進(jìn)行反應(yīng)，此方法制備的產(chǎn)品指標(biāo)重現(xiàn)性較差，操作較為復(fù)雜，影響生產(chǎn)效率。連續(xù)法是在反應(yīng)過程中一邊進(jìn)料、一邊溢流，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到穩(wěn)定后連續(xù)產(chǎn)出產(chǎn)品，產(chǎn)品的重現(xiàn)性較好，穩(wěn)定性高，但是，由于連續(xù)法生產(chǎn)過程中為了控制顆粒粒徑，通常需要不斷地調(diào)整反應(yīng)時(shí)的pH值，這就會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)過程中pH值不穩(wěn)定的現(xiàn)象，使得小粒徑的顆粒球形度較差，對(duì)正極材料的性能產(chǎn)生不好的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種前驅(qū)體制備系統(tǒng)以及制備方法，該前驅(qū)體制備系統(tǒng)能夠使反應(yīng)過程中的pH值保持穩(wěn)定，確保所有粒徑顆粒的球形度均較好，且前驅(qū)體的粒徑更易控制，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種前驅(qū)體制備系統(tǒng)，所述前驅(qū)體制備系統(tǒng)包括第一反應(yīng)釜、第二反應(yīng)釜、輸送機(jī)構(gòu)以及控制機(jī)構(gòu)；所述第一反應(yīng)釜包括第一釜體、第一進(jìn)料組件和第一攪拌組件；所述第一釜體具有第一反應(yīng)腔室，所述第一進(jìn)料組件配置為能夠向所述第一反應(yīng)腔室中提供漿料，所述第一攪拌組件配置為能夠?qū)λ龅谝环磻?yīng)腔室中的漿料進(jìn)行攪拌；所述第二反應(yīng)釜包括第二釜體、第二進(jìn)料組件和第二攪拌組件；所述第二釜體具有第二反應(yīng)腔室以及與所述第二反應(yīng)腔室連通的溢流口，所述溢流口用于排出前驅(qū)體，所述第二進(jìn)料組件配置為能夠向所述第二反應(yīng)腔室中提供漿料，所述第二攪拌組件配置為能夠?qū)λ龅诙磻?yīng)腔室中的漿料進(jìn)行攪拌；所述輸送機(jī)構(gòu)配置為能夠在制備前驅(qū)體的整個(gè)過程中持續(xù)地將所述第一釜體中的小顆粒晶核輸送至所述第二釜體中；其中，所述第一反應(yīng)腔室中的pH值大于所述第二反應(yīng)腔室中的pH值；所述第一進(jìn)料組件向所述第一反應(yīng)腔室提供漿料的流量為a，所述第二進(jìn)料組件向所述第二反應(yīng)腔室提供漿料的流量為b，所述輸送機(jī)構(gòu)輸送小顆粒晶核的流量為c，所述控制機(jī)構(gòu)配置為能夠控制所述第一進(jìn)料組件和所述第二進(jìn)料組件以使：流量a為流量b的0.01～0.3倍，流量c等于流量a。

可選的，所述第一反應(yīng)釜包括第一擋板，所述第一擋板設(shè)置在所述第一釜體的內(nèi)壁上；和/或，所述第二反應(yīng)釜包括第二擋板，所述第二擋板設(shè)置在所述第二釜體的內(nèi)壁上。

可選的，所述第一釜體的底部設(shè)有與所述第一反應(yīng)腔室連通的第一排液口，和/或，所述第二釜體的底部設(shè)有與所述第二反應(yīng)腔室連通的第二排液口。

可選的，第一進(jìn)料組件包括與所述第一反應(yīng)腔室連通以用于向所述第一反應(yīng)腔室提供氮?dú)獾牡谝贿M(jìn)氣口，和/或，第二進(jìn)料組件包括與所述第二反應(yīng)腔室連通以用于向所述第二反應(yīng)腔室提供氮?dú)獾牡诙M(jìn)氣口。

可選的，所述第一反應(yīng)釜包括包覆于所述第一釜體的外壁的第一夾套，和/或，所述第二反應(yīng)釜包括包覆于所述第二釜體的外壁的第二夾套。