一种正极前驱体制备的系统装置的制作方法

本申请涉及锂电池，特别涉及一种正极前驱体制备的系统装置。

背景技术：

1、目前锂离子电池正极材料主要采用共沉淀法制备正极材料前驱体。在正极材料的成本构成中前驱体的成本超过40-50％，主流生产基本以立式反应釜进行生产，通过条件控制可以得到粒度适宜、颗粒致密、球形度较好、结晶较好的前驱体产品，但受限于立式反应釜过高，导致体系合成物料因重力作用分散效果不佳，循环量低的问题，进而导致正极材料前驱体的生产效率及产量低的问题。

2、因此，如何解决正极材料前驱体的生产效率及产量低的问题，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请目的是提供一种正极前驱体制备的系统装置，能够解决正极材料前驱体的生产效率及产量低的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

3、一种正极前驱体制备的系统装置，用于加工正极材料前驱体，包括：

4、卧式反应釜主体，分为相互独立且上下设置的反应腔体和陈化腔体，反应腔体设有多个立式搅拌装置，陈化腔体设有两个卧式搅拌装置，立式搅拌装置和卧式搅拌装置搅拌混合液用于加工正极材料前驱体；

5、管道装置，包括同侧设置的阀门通道和管道通道，管道通道用于连通反应腔体上部和陈化腔体上部，阀门通道用于连通反应腔体底部和陈化腔体上部；

6、进口组件，进口组件用于添加混合液原材料。

7、作为优选的，正极前驱体制备的系统装置还包括浓缩机装置和废液储存罐，浓缩机装置连通反应腔体的顶部和底部，浓缩机装置用于混合液加固，废液储存罐连通浓缩机装置，用于排出混合液的废液。

8、作为优选的，反应腔体和陈化腔体分别设有相互独立的第一加热层和第二加热层，第一加热层和第二加热层均连接有模温机加热装置，第一加热层和第二加热层用于反应腔体和陈化腔体加热，模温机加热装置的控温范围为20℃-100℃。

9、作为优选的，反应腔体和陈化腔体内部均设有孔径挡流板，孔径挡流板分别位于相邻卧式搅拌装置和相邻立式搅拌装置之间，挡流板设有孔洞，孔径挡流板开孔率为1-10％。

10、作为优选的，进口组件包括氨水进料口、金属盐溶液进料口、碱液进料口和保护气体进气口，氨水进料口、金属盐溶液进料口、碱液进料口和保护气体进气口均连通反应腔体内部与反应腔体外部。

11、作为优选的，反应腔体还设有测温装置口、ph监测装置口和保护气体出气口，测温装置口和ph监测装置口分别用于检测反应腔体内部温度和ph值，保护气体出气口用于保护气排出反应腔体，ph值监控范围为1-14。

12、作为优选的，第一加热层和第二加热层之间设有加热层阀门通道，加热层阀门通道能够使第一加热层和第二加热层相互连通。

13、作为优选的，阀门通道设有开关，开关用于控制混合液和正极材料前驱体流通。

14、作为优选的，立式搅拌装置包括锚式浆与二式浆，立式搅拌装置和卧式搅拌装置的转速范围为0-800r/min。

15、作为优选的，卧式反应釜主体相较于水平面倾斜放置，卧式反应釜主体相较于水平面倾角范围为0-60°，卧式反应釜主体较高的一端背离管道装置，卧式反应釜主体较低的一端设有溢流口通道，溢流口通道用于混合液和正极材料前驱体流出。

16、相对于上述背景技术，本申请所提供的正极前驱体制备的系统装置，用于加工正极材料前驱体，包括卧式反应釜主体、管道装置和进口组件，卧式反应釜主体分为相互独立且上下设置的反应腔体和陈化腔体，反应腔体设有多个立式搅拌装置，陈化腔体设有两个卧式搅拌装置，立式搅拌装置和卧式搅拌装置搅拌混合液用于加工正极材料前驱体；管道装置包括同侧设置的阀门通道和管道通道，管道通道用于连通反应腔体上部和陈化腔体上部，阀门通道用于连通反应腔体底部和陈化腔体上部；进口组件用于添加混合液原材料。

17、具体来说，反应腔体和陈化腔体通过阀门通道和管道通道连通，进口组件用于添加混合液原材料，通过上下间隔设置的反应腔体中的多个立式搅拌装置和陈化腔体中的卧式搅拌装的配合使用，可以有效的解决因立式反应釜过高，导致体系合成物料因重力作用分散效果不佳，循环量低的问题，同时增加混合液停留时间及多搅拌装置使混合液混合更加均匀，明显提高混合液的反应量和反应时间，工艺不受放大体系的限制，多搅拌装置的利用可有效的提高正极材料前驱体的产量，较于相同体积立式反应釜提高转速的限制及能耗的减少，能够解决正极材料前驱体的生产效率及产量低的问题。

技术特征：

1.一种正极前驱体制备的系统装置，用于加工正极材料前驱体，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的正极前驱体制备的系统装置，其特征在于，还包括浓缩机装置(7)和废液储存罐(8)，所述浓缩机装置(7)连通所述反应腔体(1)的顶部和底部，所述浓缩机装置(7)用于所述混合液加固，所述废液储存罐(8)连通所述浓缩机装置(7)，用于排出所述混合液的废液。

3.根据权利要求1所述的正极前驱体制备的系统装置，其特征在于，所述反应腔体(1)和所述陈化腔体(2)分别设有相互独立的第一加热层(9)和第二加热层(10)，所述第一加热层(9)和所述第二加热层(10)均连接有模温机加热装置(11)，所述第一加热层(9)和所述第二加热层(10)用于所述反应腔体(1)和所述陈化腔体(2)加热，所述模温机加热装置(11)的控温范围为20℃-100℃。

4.根据权利要求1所述的正极前驱体制备的系统装置，其特征在于，所述反应腔体(1)和所述陈化腔体(2)内部均设有孔径挡流板(12)，所述孔径挡流板(12)分别位于相邻所述卧式搅拌装置(4)和相邻所述立式搅拌装置(3)之间，所述孔径挡流板(12)开孔率为1-10％。

5.根据权利要求1所述的正极前驱体制备的系统装置，其特征在于，所述进口组件包括氨水进料口(13)、金属盐溶液进料口(14)、碱液进料口(15)和保护气体进气口(16)，所述氨水进料口(13)、所述金属盐溶液进料口(14)、所述碱液进料口(15)和所述保护气体进气口(16)均连通所述反应腔体(1)内部与所述反应腔体(1)外部。

6.根据权利要求1所述的正极前驱体制备的系统装置，其特征在于，所述反应腔体(1)还设有测温装置口(17)、ph监测装置口(18)和保护气体出气口(19)，所述测温装置口(17)和所述ph监测装置口(18)分别用于检测所述反应腔体(1)内部温度和ph值，所述保护气体出气口(19)用于保护气排出所述反应腔体(1)，所述ph值监控范围为1-14。

7.根据权利要求3所述的正极前驱体制备的系统装置，其特征在于，所述第一加热层(9)和所述第二加热层(10)之间设有加热层阀门通道(20)，所述加热层阀门通道(20)能够使所述第一加热层(9)和所述第二加热层(10)相互连通。

8.根据权利要求1所述的正极前驱体制备的系统装置，其特征在于，所述阀门通道(5)设有开关，所述开关用于控制所述混合液和所述正极材料前驱体流通。

9.根据权利要求1所述的正极前驱体制备的系统装置，其特征在于，所述立式搅拌装置(3)包括锚式浆与二式浆，所述立式搅拌装置(3)和所述卧式搅拌装置(4)的转速范围为0-800r/min。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的正极前驱体制备的系统装置，其特征在于，所述卧式反应釜主体相较于水平面倾斜放置，所述卧式反应釜主体相较于所述水平面倾角范围为0-60°，所述卧式反应釜主体较高的一端背离所述管道装置，所述卧式反应釜主体较低的一端设有溢流口通道(21)，所述溢流口通道(21)用于所述混合液和所述正极材料前驱体流出。

技术总结本技术公开了一种正极前驱体制备的系统装置，用于加工混合液，包括卧式反应釜主体、管道装置和进口组件，卧式反应釜主体分为相互独立的反应腔体和陈化腔体，反应腔体和陈化腔体通过阀门通道和管道通道连通，进口组件用于添加混合液原材料，通过反应腔体中的多个立式搅拌装置和陈化腔体中的卧式搅拌装的配合使用可以有效的解决因立式反应釜过高，导致体系合成物料因重力作用分散效果不佳，循环量低的问题，只需增加相应搅拌机数量，可提高混合液反应液体积，多搅拌装置的利用可有效的提高正极材料前驱体的产量，较于相同体积立式反应釜提高转速的限制及能耗的减少，能够解决正极材料前驱体的生产效率及产量低的问题。技术研发人员：张坤,陈相雷,张振宇受保护的技术使用者：苏州埃米特材料科技有限公司技术研发日：20231120技术公布日：2024/7/23