[发明专利]前驱体制备系统以及制备方法

说明书

本发明公开了一种前驱体制备系统以及制备方法，前驱体制备系统包括第一反应釜、第二反应釜、输送机构以及控制机构；输送机构配置为能够在制备前驱体的整个过程中持续地将第一釜体中的小颗粒晶核输送至第二釜体中；第一反应釜的第一反应腔室中的pH值大于第二反应釜第二反应腔室中的pH值；第一进料组件向第一反应腔室提供浆料的流量为a，第二进料组件向第二反应腔室提供浆料的流量为b，输送机构输送小颗粒晶核的流量为c，流量a为流量b的0.01～0.3倍，流量c等于流量a。本发明的前驱体制备系统能够使反应过程中的pH值保持稳定，确保所有粒径颗粒的球形度均较好，且前驱体的粒径更易控制，适合大规模生产。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体地涉及一种前驱体制备系统以及制备方法。

背景技术

正极材料是锂离子电池中成本最高的部分，其性能对锂离子电池也起着决定性作用。正极材料一般采用前驱体和锂源二次烧结，前驱体的各项物化指标对正极材料的物化指标有着传承性的作用，并影响正极材料的加工性能和电性能。

工业上常用的锂离子电池正极材料的前驱体的生产方法是共沉淀法，共沉淀法又分为间歇法和连续法两种。间歇法是先在釜内加入少量底液，进料至釜满且粒度长大到符合要求时，将釜内物料全部排出，再次加入底液进行反应，此方法制备的产品指标重现性较差，操作较为复杂，影响生产效率。连续法是在反应过程中一边进料、一边溢流，当反应达到稳定后连续产出产品，产品的重现性较好，稳定性高，但是，由于连续法生产过程中为了控制颗粒粒径，通常需要不断地调整反应时的pH值，这就会导致反应过程中pH值不稳定的现象，使得小粒径的颗粒球形度较差，对正极材料的性能产生不好的影响。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种前驱体制备系统以及制备方法，该前驱体制备系统能够使反应过程中的pH值保持稳定，确保所有粒径颗粒的球形度均较好，且前驱体的粒径更易控制，适合大规模生产。

为了实现上述目的，本发明提供一种前驱体制备系统，所述前驱体制备系统包括第一反应釜、第二反应釜、输送机构以及控制机构；所述第一反应釜包括第一釜体、第一进料组件和第一搅拌组件；所述第一釜体具有第一反应腔室，所述第一进料组件配置为能够向所述第一反应腔室中提供浆料，所述第一搅拌组件配置为能够对所述第一反应腔室中的浆料进行搅拌；所述第二反应釜包括第二釜体、第二进料组件和第二搅拌组件；所述第二釜体具有第二反应腔室以及与所述第二反应腔室连通的溢流口，所述溢流口用于排出前驱体，所述第二进料组件配置为能够向所述第二反应腔室中提供浆料，所述第二搅拌组件配置为能够对所述第二反应腔室中的浆料进行搅拌；所述输送机构配置为能够在制备前驱体的整个过程中持续地将所述第一釜体中的小颗粒晶核输送至所述第二釜体中；其中，所述第一反应腔室中的pH值大于所述第二反应腔室中的pH值；所述第一进料组件向所述第一反应腔室提供浆料的流量为a，所述第二进料组件向所述第二反应腔室提供浆料的流量为b，所述输送机构输送小颗粒晶核的流量为c，所述控制机构配置为能够控制所述第一进料组件和所述第二进料组件以使：流量a为流量b的0.01～0.3倍，流量c等于流量a。

可选的，所述第一反应釜包括第一挡板，所述第一挡板设置在所述第一釜体的内壁上；和/或，所述第二反应釜包括第二挡板，所述第二挡板设置在所述第二釜体的内壁上。

可选的，所述第一釜体的底部设有与所述第一反应腔室连通的第一排液口，和/或，所述第二釜体的底部设有与所述第二反应腔室连通的第二排液口。

可选的，第一进料组件包括与所述第一反应腔室连通以用于向所述第一反应腔室提供氮气的第一进气口，和/或，第二进料组件包括与所述第二反应腔室连通以用于向所述第二反应腔室提供氮气的第二进气口。

可选的，所述第一反应釜包括包覆于所述第一釜体的外壁的第一夹套，和/或，所述第二反应釜包括包覆于所述第二釜体的外壁的第二夹套。