[发明专利]一种电池材料合成装置及方法

说明书

本发明涉及一种新型电池材料的合成装置及方法，合成装置包括反应釜和沉降罐两个部分。其特征是沉降罐与反应釜分离，减少了反应釜搅拌对浆料内固体颗粒在沉降罐中沉降效果的影响，优化固体颗粒沉降效果，可以更有效地提高反应固体颗粒含量。同时，在清液排出管道设置视镜可以实时观察液体排出的情况，出现异常能够及时发现，可靠性强。此外，沉降罐与反应釜分离，具有加工方便、工艺简单、成本低等优点。

技术领域

本发明属于化工设备领域，具体涉及一种新型的电池材料合成装置及方法。

背景技术

目前，以锂离子电池和镍氢电池为代表的绿色二次电池作为一种可循环使用的高效洁净新能源，成为缓解能源、资源和环境问题的一种重要的技术途径。应用领域包括各种便携式电动工具、电子仪表、移动电话、笔记本电脑、摄录机、武器装备、电动汽车等。二次电池主要由正极材料、负极材料、电解液等部分组成，正极材料往往是电池中成本最高的部分。在电池材料的制备过程中，合成是核心，反应固体颗粒含量会影响到电池材料的密度、球形度等指标和生产效率，对电池材料的生产具有重要意义。

目前报道的提高电池材料反应固体颗粒含量的方法是在反应釜底旁边开一孔洞连接一沉降罐，或将沉降罐与反应釜嵌在一起，反应釜浆料通过孔洞进入沉降罐，浆料内固体颗粒在沉降罐沉降后返回反应釜，液体排出到反应釜外，可以起到提高反应固体颗粒含量的目的。但这样的装置沉降罐与反应釜直接相连，反应釜的搅拌会使沉降罐的液面高低起伏，导致浆料内固体颗粒在沉降罐内不能有效沉降，抽取母液时一些固体会随母液一起排出，反应釜内固体颗粒含量增加有限，且会影响产品的收率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种提高电池材料反应固体颗粒含量的合成装置，该装置能够有效地减少反应釜搅拌对沉降效果的影响，优化固体颗粒料沉降效果，通过抽液体的量有效地控制反应固体颗粒含量。

本发明的另一目的是提供一种基于上述合成装置的合成方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电池材料合成装置，包括反应釜（1）和沉降罐（2），其中，

所述反应釜（1）顶部设有搅拌电机（101），通过釜内搅拌轴（106）与搅拌桨（107）连接；反应釜（1）顶部设有釜盖（102），上部设有溢流口（104），釜盖（102）上设有回流口（216）；反应釜（1）的侧壁设有抽液口（109），底部设有排液口（108）；

所述沉降罐（2）上部设有排气口（201）和清液出口（202），排气口（201）通过排气管道（213）进入反应釜（1）中；清液出口（202）连接有清液排出管道（203）；沉降罐（2）下部设有交换口（209），交换口（209）一方面通过抽液管道（210）与抽液口（109）连通，另一方面通过排液管道（214）与回流口（216）连通；抽液管道（210）上设有打浆泵（211）；排液管道（214）上设有控制阀（215），用于调节进入沉降罐内的浆料流量和返回合成釜内的浆料流量。

进一步，所述釜体（1）外侧设有夹套（103），通过夹套内导热介质来控制反应釜的温度。

进一步，所述反应釜（1）外壁设有一层保温层（105），减少反应过程散热量，便于反应温度的控制。

进一步，所述沉降罐（2）内设有折流板（205），折流板（205）与沉降罐（2）侧壁的夹角为40～50°，便于沉降到折流板上的物料顺利滑落并返回到反应釜（1）。

进一步，沉降罐（2）上部有一层微孔过滤网（212），进一步拦截未沉降的物料。

进一步，所述清液排出管道（203）上设有计量泵（207），用于将清液排出。

进一步，所述清液排出管道（203）设有流量计（208），用于控制排出液体量，进而控制反应的固体颗粒含量。