[实用新型]一种在线制备不同结构的镍钴锰酸锂正极材料的装置

说明书

本实用新型公开了一种在线制备不同结构的镍钴锰酸锂正极材料的装置，包括反应器、稀释器、氨氮检测分析仪、PLC控制器、氨水计量组件，所述稀释器通过管路与反应器连通且形成回路，氨水计量组件通过管路与反应器连通，氨氮分析仪设置在稀释器的出液管路上，氨氮分析仪与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的输出端与氨水计量槽连接。本实用新型通过设置与反应器相连通的稀释器、氨氮检测分析仪、PLC控制器、氨水计量组件，有效的实现了在线监测和调整反应体系中氨浓度，使反应体系按所设定的要求运行的作用，从而达到制备不同结构的镍钴锰酸锂正极材料的目的。

技术领域

本实用新型属于锂离子电池正极材料制备技术领域，具体涉及一种在线制备不同结构的镍钴锰酸锂正极材料的装置。

背景技术

动力型锂离子电池正极材料是新能源汽车用锂离子动力电池的关键材料之一，其市场供求与锂离子动力电池的市场供求密切相关；汽车产业十二五规划的关键是提高自主品牌创新市场份额，掌握新能源汽车核心技术，鼓励企业重组兼并形成大型汽车集团；正极材料是对锂离子电池的性能具有决定性作用的关键材料，主要包括钴酸锂(LiCoO₂)镍钴酸锂(LiNi_xCo_1-xO₂)、镍钴锰酸锂(LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂)、锰酸锂(LiMn₂O₄)以及磷酸铁锂(LiFePO₄)。而正极材料性能由其对应的前驱体所决定。

目前有主要有两种制备不同结构的NCM622材料，一种是控制pH值和氨水浓度的方法合成具有不同结构特点的Ni_0.6Co_0.2Mn_0.2(OH)₂前驱体材料，通过该前驱体制备的NCM622材料很好的继承了前驱体的结构特点；研究表明该方法很好的控制了材料的一次颗粒的排布和晶体的生长方向，使得(100)和(010) 两个晶面朝向电极颗粒表面，从而提高了材料在长期循环过程中的结构稳定性和倍率性能；另一种是采用Ni、Co、Mn的硫酸盐作为原料，以NaOH为沉淀剂，氨水为络合剂，通过控制氨水的浓度将反应体系的pH分别控制在11.5、11.0、10.5，从而获得了具有不同结构特点的球形Ni_0.6Co_0.2Mn_0.2(OH)₂前驱体材料，经过干燥后与Li₂CO₃混合，然后经过焙烧处理就获得了具有不同结构特点的NCM622材料；从这两种方法中可知，都需要对反应体系中的氨水浓度进行控制，由于目前对氨浓度的检测大多是以人工为主，这样很难保证氨浓度的稳定性，因此，如何及时检测和调整反应体系中氨浓度便成了关键因素。

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在线制备不同结构的镍钴锰酸锂正极材料的装置，解决了现有技术中以人工控制氨浓度为主，很难保证氨浓度的稳定性，影响反应结果的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种在线制备不同结构的镍钴锰酸锂正极材料的装置，包括反应器、稀释器、氨氮检测分析仪、 PLC控制器、氨水计量组件，所述稀释器通过管路与反应器连通且形成回路，所述氨水计量组件通过管路与反应器连通，所述氨氮检测分析仪设置在稀释器的出液管路上，所述氨氮检测分析仪与PLC控制器的输入端连接，所述PLC 控制器的输出端与氨水计量槽连接。

优选地，所述稀释器上设置有稀释液出口，所述氨氮检测分析仪上设置有氨氮分析电极探头，所述氨氮分析电极探头位于与稀释液出口连接的管道内。

优选地，还包括过滤组件，所述过滤组件设置在反应器与稀释器相连接的管路上且与反应器连接形成回路。