[实用新型]三元材料前驱体专用反应釜

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种反应釜，专用于生产一种新型锂离子电池正极Ni、Mn、Co三元材料前驱体[NiMnCo(OH)2]的反应釜。

背景技术

Ni、Mn、Co三元素系列锂离子正极材料(LiNixMnyCozO2)，是近些年来发展很快的新型锂电材料，具有很好的安全性能、较高的能量密度，且成本较低，作为正极的电池是电动汽车电池的有力竞争者。

三元素系列锂离子正极材料的生产普便采用三元前驱体[NiMnCo(OH)2]配锂烧结而制成的，因此前驱体的物化、结构性能直接影响到三元材料的性能。作为前驱体的反应釜必须要满足三元材料性能极其结构要求。

现有反应釜主要存在以下问题：

1、反应釜存在结构上不足，对保护气体只能靠关闭出料口阀来实现密封，不能适应进料、出料的连续生产。

2、釜体只设有四块挡板，安装两层搅拌器，导致反应料液入釜时混合速速慢、分散能力差，Ni、Mn、Co氢氧化物晶核生长混乱，元素不能均匀分布，无法达到均匀性强的固溶体，球形度差，振实密度达不到技术要求。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种能连续化生产三元材料前驱体NiMnCo(OH)2，以及满足三元材料生产技术要求的专用反应釜。

本实用新型采用的技术方案如下：

三元材料前驱体专用反应釜，包括釜体，所述釜体顶部设有电机，其特征在于，所述釜体内设有搅拌轴，搅拌轴顶端与电机连接，搅拌轴的底端与釜体底部的轴承支座连接。

进一步，所述搅拌轴自上而下依次安装有三组四叶式平板搅拌桨、剪切搅拌桨，所述四叶式平板搅拌桨的桨叶上、下部均开有锯齿。

较为完善的是，所述四叶式平板搅拌桨的桨径为釜径的1/3～2/3，桨叶宽为桨径的1/20～1/8，锯齿高度为10～20mm，锯齿间距为10～20mm。

较为完善的是，所述剪切搅拌桨的桨径为釜径的1/4～1/2，桨宽为桨径的1/8～1/4。

进一步，所述剪切搅拌桨的下部还设有保护气体吹入环，保护气体吹入环的环面上部开有多个小孔。

较为完善的是，所述小孔的直径为3～5mm，间距10～20mm。

进一步，所述釜体内壁均匀分布有6块侧挡板，所述侧挡板的宽度为釜径的1/20～1/10，长度为釜高的1/2～2/3；侧挡板上密布有锯齿，锯齿高为20～30mm，锯齿间距为20～30mm。

进一步，所述釜体一侧开有溢流口，溢流口向釜体内壁下侧延伸300～500mm。

进一步，所述釜体外层设有夹套，夹套的外层设有保温层，保温层的外层设有保护钢壳。

较为完善的是，所述釜体顶部采用平圆封头，底部为锥形封头；所述釜体径高比为1.5～2∶1，釜体积为4～10立方米。

本实用新型三元材料前驱体专用反应釜，可以满足三元材料前驱体生产的工艺要求，在搅拌、气体保护、溢流方式等方面均作了进一步的改进。反应料液入釜时混合速速快、分散能力好，元素分布均匀，固溶体均匀性强，球形度好，振实密度等技术指标均达到优级。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是侧挡板的俯视结构示意图。

图3是四叶式平板搅拌桨的俯视结构示意图。

图4是剪切搅拌桨的俯视结构示意图。

图5是保护气体吹入环的俯视结构示意图。

具体实施方式

如图1-5所示，三元材料前驱体专用反应釜，釜体2顶部采用平圆封头，底部为锥形封头，釜体2径高比为1.5～2∶1，釜体积为4～10立方米，釜体2外层设有夹套4，夹套4的外层设有保温层5，保温层5的外层设有保护钢壳。

釜体2顶部设有电机1，釜体2内设有搅拌轴8，搅拌轴8顶端与电机1连接，搅拌轴8的底端与釜体2底部的轴承支座13连接。

搅拌轴8自上而下依次安装有三组四叶式平板搅拌桨9、剪切搅拌桨10，四叶式平板搅拌桨9的桨叶上、下部均开有锯齿。

四叶式平板搅拌桨9的桨径为釜径的1/3～2/3，桨叶宽为桨径的1/20～1/8，锯齿高度为10～20mm，锯齿间距为10～20mm。

剪切搅拌桨10的桨径为釜径的1/4～1/2，桨宽为桨径的1/8～1/4，剪切搅拌桨具有高剪切力和很好的气液混合分散能力。