[实用新型]制备多种比例层状前驱体的装置

说明书

本实用新型公开了一种制备多种比例层状前驱体的装置。本实用新型包括反应釜Ⅰ、反应釜Ⅱ、溢流管、循环泵、出清泵Ⅰ、出清泵Ⅱ、母液池和浆料槽，反应釜Ⅰ通过溢流管与反应釜Ⅱ相接，循环泵的进口与反应釜Ⅱ相接，循环泵的出口与反应釜Ⅰ相接，反应釜Ⅰ底部与出清泵Ⅰ进口相接，反应釜Ⅱ的底部与出清泵Ⅱ的进口相接，出清泵Ⅰ和出清泵Ⅱ的出口均与母液池相接，反应釜Ⅰ和反应釜Ⅱ的顶部设有原料进口，反应釜Ⅰ和反应釜Ⅱ的底部均设有卸料阀，卸料阀与浆料槽相接，反应釜Ⅰ和反应釜Ⅱ的内部均设有搅拌装置。本实用新型可依据所需产品要求设计制备得到层状核壳结构的前驱体颗粒，合成多种层状不同比例主含量的前驱体。

技术领域

本实用新型涉及三元前驱体合成装置，特别是一种制备多种比例层状前驱体的装置。

背景技术

锂离子电池凭借其高容量、低污染、高功率等特点在新能源汽车市场具有巨大的应用前景，三元前驱体因其较强的综合性能作为锂离子电池正极时具有很好的发展空间。三元材料是锂电池正极材料的一种，由于具有安全性好、克比容量高、价格低等优势，成为未来锂电池行业发展方向之一，三元材料的应用技术相对成熟，市场前景乐观。

近年来，消费类锂电池的工作电压越来越高，对正极材料的质量能量密度、安全性能等要求也越来越高。目前改善锂离子电池高电压性能技术方法有体相掺杂、核壳结构等；核壳结构的锂电池正极材料是目前研究最为充分、应用最广泛的消费类锂离子电池正极材料。核壳结构被认为是一种非常具有灵活可变性能调整的一种结构，可实现核纯相壳掺杂相，或者核壳不同纯相，此外还可以发展由核心到外壳的浓度梯度的掺杂。

核壳结构一般选用结构更稳定的、高倍率性能的材料结构作为壳，因为在锂离子电池中，与电解液直接接触的就是壳，壳层是受电解液锂离子冲击，锂离子充放电过程中迁入迁出的第一站，且锂离子电池的晶体结构坍塌都是从表面壳层开始的；核壳结构的核心为层状结构的核壳结构正极材料，其核心部分可以保证质量能量密度，其外壳部分具有更好的高温稳定性，可以同时满足高能量密度和高安全性能。

然而，目前制备的前驱体都有壳层分布不均匀，或者装置复杂、投资高的问题。

实用新型内容

针对目前共沉淀制备前驱体过程中难以得到层状的核壳结构，本实用新型提供一种制备多种比例层状前驱体的装置，其可依据所需产品要求设计制备得到层状核壳结构的前驱体颗粒，使前驱体颗粒的核壳结构元素分布均匀，以提高后续制备的正极材料的安全性能、循环性能及比容量。

为此，本实用新型采用的技术方案是：制备多种比例层状前驱体的装置，包括反应釜Ⅰ、反应釜Ⅱ、溢流管、循环泵、出清泵Ⅰ、出清泵Ⅱ、母液池、浆料槽，反应釜Ⅰ通过溢流管与反应釜Ⅱ相接，循环泵的进口与反应釜Ⅱ相接，循环泵的出口与反应釜Ⅰ相接，反应釜Ⅰ底部与出清泵Ⅰ进口相接，反应釜Ⅱ的底部与出清泵Ⅱ的进口相接，出清泵Ⅰ和出清泵Ⅱ的出口均与母液池相接，反应釜Ⅰ和反应釜Ⅱ的顶部设有原料进口，反应釜Ⅰ和反应釜Ⅱ的底部均设有卸料阀，卸料阀与浆料槽相接，反应釜Ⅰ和反应釜Ⅱ的内部均设有搅拌装置；反应釜Ⅰ与反应釜Ⅱ内部均设有滤棒，反应釜Ⅰ内的滤棒通过管线与出清泵Ⅰ相接，反应釜Ⅱ内的滤棒通过管线与出清泵Ⅱ相接。

所述的制备多种比例层状前驱体的装置，其反应釜Ⅰ与溢流管相接的接口的水平高度高于反应釜Ⅱ。

所述的制备多种比例层状前驱体的装置，其出清泵Ⅰ与反应釜Ⅰ中的液位连锁，保证反应釜Ⅰ中的液位稳定。

所述的制备多种比例层状前驱体的装置，其出清泵Ⅱ与反应釜Ⅱ中的液位连锁，保证反应釜Ⅱ中的液位稳定。

所述的制备多种比例层状前驱体的装置，其循环泵与反应釜Ⅰ之间设有调节阀，调节阀与出清泵Ⅰ、出清泵Ⅱ连锁，共同控制反应釜Ⅰ和反应釜Ⅱ中的液位稳定。