[发明专利]一种掺杂型三元前驱体材料的制备设备及方法

权利要求书

1.一种掺杂型三元前驱体材料的制备设备，包括反应釜釜体(1)，其特征在于，反应釜釜体(1)内设置有导流筒(2)，导流筒通过十字支架(7)固定在反应釜内壁，导流筒(2)下边缘与反应釜釜体底面之间具有间隙，导流筒内(2)设有搅拌器(3)，搅拌器(3)包括上层搅拌桨(31)和下层搅拌桨(32)，所述下层搅拌桨(32)位于导流筒下方且靠近反应釜釜体底面，导流筒(2)的内侧壁沿周向设置多个竖直加料管(6)，导流筒内侧壁还固定有环形加料管(5)，所述环形加料管(5)位于上层搅拌桨(31)的上方。

2.根据权利要求1所述的掺杂型三元前驱体材料的制备设备，其特征在于，所述竖直加料管(6)的加料口位于导流筒下方。

3.根据权利要求1所述的掺杂型三元前驱体材料的制备设备，其特征在于，所述反应釜釜体(1)的内径为d1，导流筒内径d2＝0.4～0.6d1，上层搅拌桨搅拌直径d3＝0.4～0.7d2，下层搅拌桨搅拌直径d4＝0.5～0.8d2，所述的圆环加料管(5)环径d5＝0.7～0.9d2，环管道内径d6＝0.01～0.1d2，环上开有4～12个孔径为d7＝0.1～0.2d6的加料孔。

4.根据权利要求1所述的掺杂型三元前驱体材料的制备设备，其特征在于，上层搅拌桨和下层搅拌桨的桨叶类型为桨叶为推进式桨叶、折叶开启式涡轮桨叶或圆盘开启式涡轮桨叶中的一种。

5.根据权利要求1所述的掺杂型三元前驱体材料的制备设备，其特征在于，反应釜釜体(1)内侧壁固定有挡板(4)。

6.利用权利要求1-5任一项设备的掺杂型三元前驱体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、配置含有一定镍离子以及钴离子、锰离子的混合盐溶液A，采用一定浓度的工业液碱作为沉淀剂溶液B，采用一定浓度的氨水作为络合剂溶液C，配置一定浓度的掺杂离子溶液D；

步骤2、在反应釜中配置含有一定沉淀剂溶液和络合剂溶液的底液E，并通入氮气作为保护气，E的pH在10-13，E的氨水浓度6-24g/L，E的温度在40～80℃；

步骤3、将混合盐溶液A、沉淀剂溶液B和络合剂溶液C，通过竖直加料管加入到导流筒下方、下层搅拌桨上方，将掺杂离子溶液D通过环形加料管加入到导流筒内部、上层搅拌桨上方，在搅拌转速300～600rpm下进行共沉淀反应；

步骤4、生长到目标粒径D50，得到球形前驱体，并进行离心、洗涤、干燥、除磁性异物处理后，得到掺杂型三元前驱体成品材料。

7.根据权利要求6所述的掺杂型三元前驱体材料的制备方法，其特征在于，步骤1中混合盐溶液A为硫酸盐、硝酸盐、草酸盐或氯化物中的一种。