[发明专利]进料输送组件及锂离子电池正极前驱体合成的进料系统

说明书

本发明公开了一种进料输送组件，包括稳压槽、泵进口管路、定量泵、泵出口管路、背压阀和电磁流量计，稳压槽中用于存储恒定液位的料液；泵进口管路的一端与稳压槽连通，另一端与定量泵的进口连通；泵出口管路的一端与定量泵的出口连通，另一端为料液输出端；背压阀与电磁流量计设置在泵出口管路上；电磁流量计位于背压阀的下游。该进料输送组件能够提高供料的稳定性且经济性高。本发明还公开了一种锂离子电池正极前驱体合成的进料系统，包括合成釜和与合成釜相连的多个进料输送组件，多个进料输送组件分别用于输送锂离子电池正极前驱体合成所需的多种料液。该系统使用安全且可以提高成品电池各种电化学性能。

技术领域

本发明涉及合成进料技术领域，尤其是涉及一种进料输送组件及锂离子电池正极前驱体合成的进料系统。

背景技术

镍钴锰三元正极材料是一种新型锂离子电池正极材料，具有容量高、热稳定性好、价格低廉等优点，可广泛用于小型锂电池及锂离子动力电池，是一种非常接近于钴酸锂的产品，其性价比远高于钴酸锂，容量比钴酸锂高10～20％，是最有可能取代钴酸锂的新型电池材料之一，被称为第三代锂离子电池正极材料，其正极材料国内年需求量以20％的年增长速度逐渐取代钴酸锂。高镍三元正极材料发展前景较大，随着其压实、安全性的提升，将逐渐替代大部分钴酸锂市场领域，如用于电动工具、平板电脑、移动电源、手机等。而随国内电池企业制造工艺和高镍三元材料瓶颈的突破，部分电池工厂已实现了高镍三元动力电池产业化应用。镍钴铝酸锂与镍钴锰酸锂同属于高镍材料，随着镍含量和产品一致性的增高，对前驱体合成阶段各料液进料的稳定性也有了更高的要求。进料系统的稳定性决定了前驱体生产的稳定性，继而极大地关联着成品电池的各种电化学性能和使用电池设备的安全性。

国内三元锂离子电池正极前驱体生产中进料系统核心部分的供液泵通常分为机械隔膜计量泵，液压隔膜计量泵和蠕动泵几种。单就不同泵的类型来讲，机械隔膜计量泵精度为±2％，液压隔膜计量泵和蠕动泵的精度为±1％。泵前储罐根据配套需求部分厂商设置恒液位的稳压罐以维系其泵前供液压力的稳定。泵后根据各工厂对工况的理解进行配置相应的流量计及其他管路附件。三元前驱体合成的进料系统属于非标定制产品，通过大量的产业应用目前在使用进料系统存在或多或少的弊端暂未克服，影响到了高镍前驱体的规划化制造。

国内大多数企业并未设置泵前恒流槽，使后续泵送系统进料压力一直处于波动变化状态，影响了泵送流体的稳定性，造成了进料系统供液不稳定。部分企业选择隔膜计量泵但未配置足够容积的缓冲罐，导致泵送流体不稳定脉冲较大，不利于三元合成反应。在供液系统中采用液压式隔膜计量泵和质量流量计的配套组合虽然能够有效提高供液精度，但其设备成本较高，在一定程度上限制了其大规模的应用。部分工厂在该工况使用蠕动泵为三元合成系统供液，但蠕动泵存在软管破损后定量不准确以及异物污染料液的风险。绝大多数工厂三元合成进料系统泵及各种配件、管路未成撬安装，尚未形成标准化产品，不利于高品质三元项目规模化应用和生产组织管理。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种进料输送组件能够提高料液压力与料液流量的稳定性，从而提高供料的稳定性。

根据本发明第一方面实施例的进料输送组件，包括：

稳压槽，所述稳压槽中用于存储恒定液位的料液；

泵进口管路，所述泵进口管路的一端与所述稳压槽连通；

定量泵，所述定量泵包括进口和出口，所述泵进口管路的另一端与所述定量泵的所述进口连通；

泵出口管路，所述泵出口管路的一端与所述定量泵的所述出口连通，所述泵出口管路的另一端为料液输出端；

背压阀，所述背压阀设置在所述泵出口管路上；

电磁流量计，所述电磁流量计设置在所述泵出口管路上，且位于所述背压阀的下游。