[实用新型]一种高电压正极材料前驱体的合成设备

说明书

技术领域

本实用新型属于电池材料制备装置技术领域，具体涉及一种高电压正极材料前驱体的合成设备。

背景技术

目前，钴酸锂是制备锂电池的常用材料，电池的单位体积储能的多少与钴酸锂的颗粒大小有关。然而钴酸锂性能与前驱体钴源性能有继承性，因此，制备大粒径高密度钴酸锂的前驱体，即碳酸钴和氢氧化钴，是提高锂电池体积能量密度的关键。现有制备大颗粒前驱体的方法是：反应釜是制备大颗粒前驱体的反应装置，通过在反应釜上连接母液分离器，以将反应溶液中的母液与固体物料进行分离，母液从母液分离器的溢流口排出，而固体物料在母液分离器中沉降后重新回流到反应釜中进行反应，这种重复利用固体物料以增加反应釜的固液比的方式可以制备大粒径的电池材料前驱体，但是现有的母液分离器因部分细颗粒无法全部返回釜内，导致成品率低等。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种高电压正极材料前驱体的合成设备。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型实施例提供一种高电压正极材料前驱体的合成设备，该合成设备包括依次连接的一级反应器、在线母液分离装置、在线过滤装置、二级反应器，所述二级反应器的出料口与一级反应器的进料口连通。

上述方案中，所述一级反应器侧面设置有与在线母液分离装置连通的出料口。

上述方案中，所述在线过滤装置的底部设置有用于滤出母液的母液出料口，所述在线过滤装置的侧面设置有用于将含因颗粒输送到二级反应器的含因颗粒出料口。

上述方案中，所述在线母液分离装中向下倾斜设置有若干对档流板。

上述方案中，所述二级反应器的出料口与一级反应器的进料口之间的管路上设置有用于加快将物料返回一级反应器的泵。

上述方案中，所述在线母液分离装的底面为一斜面，最低点与一级反应器连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型制得的产品成品率高，成品率达到98％以上，产品粒径分布均匀，稳定性好。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供一种高电压正极材料前驱体的合成设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型实施例提供一种高电压正极材料前驱体的合成设备，兔兔1所示，该合成设备包括依次连接的一级反应器1、在线母液分离装置2、在线过滤装置3、二级反应器4，所述二级反应器4的出料口与一级反应器1的进料口连通。

所述一级反应器1侧面设置有与在线母液分离装置2连通的出料口。

所述在线母液分离装2中向下倾斜设置有若干对档流板5，增加颗粒沉降效率。

所述在线过滤装置3的底部设置有用于滤出母液的母液出料口，所述在线过滤装置3的侧面设置有用于将含因颗粒输送到二级反应器4的含因颗粒出料口。

所述二级反应器4的出料口与一级反应器1的进料口之间的管路上设置有用于加快将物料返回一级反应器1的泵。

所述在线母液分离装2的底面为一斜面，最低点与一级反应器1连通。

斜面的设计能够方便的使重力沉降的颗粒自流回反应釜

本实用新型的工作过程：

物料先进入一级反应器1，在一级反应器1中充分反应，待液位达到一定高度时，物料经在线母液分离装置2进入在线过滤装置3，滤出母液，含因颗粒进入二级反应器4中继续反应，同时在二级反应器4中加入少量沉淀剂络合剂等，使颗粒继续长大，长大后返回一级反应器1中，从面保证成品率达到98％以上，因二级反应器4与一级反应器1控制参数不同，使细颗粒在二级反应器4中加速生长，从而保证产品粒径的均匀性。

本实用新型的工艺具体步骤：

1、先配制钴盐、镍盐、锰盐或三钴镍锰盐的混合溶液，以及碳铵溶液、液碱溶液、氨水溶液。

2、将上述配制好的金属溶液与碳铵溶液或液碱溶液与氨水溶液按比例自动加入到一级反应器1中，控制一级反应器1内的温度、pH值。

3、反应物料经在线母液分离装置2将固体颗粒因重力作用，大部分物料自然沉降返回釜内继续反应生长，为增加颗粒沉降效率，在线母液分离装2中设置在向下档流板5。

4、未沉降的细颗粒随母液进入在线过滤装置3中，在线过滤装置3在真空或压力的作用下将母液排出反应体系，过滤装置(可以是微孔过滤器或真空抽滤器)，过滤后的物料进入二级反应器4中。母液排出的量与整个反应体系加入的原料量基本一致，保持反应体系内动态平衡。