[发明专利]锂离子电池正极材料前驱体的脱水系统及制备正极材料前驱体的方法

权利要求书

1.一种锂离子电池正极材料前驱体的脱水系统，其特征在于，包括有一煅烧回转窑(3)，所述煅烧回转窑(3)的一端设有锂离子电池正极材料前驱体的进料口(31)，所述煅烧回转窑(3)的另一端设有锂离子电池正极材料前驱体的出料口(32)，所述煅烧回转窑(3)采用外热式供热与内热式供热组合供热结构，所述煅烧回转窑(3)包含一加热回转窑窑壁实现外热式供热的加热器(33)，所述煅烧回转窑(3)连接有一向窑内腔通入高温气体以实现内热式供热的热气供应装置(4)，所述热气供应装置(4)与煅烧回转窑(3)上的进气口(34)连接，所述煅烧回转窑(3)上的进气口(34)和对应的出气口(35)的位置设置可使所述高温气体与所述锂离子电池正极材料前驱体在窑内腔实现充分接触。

2.根据权利要求1所述的脱水系统，其特征在于，所述加热器(33)采用蓄热式或辐射式的窑体加热器烧嘴(331)；所述窑体加热器烧嘴(331)对煅烧回转窑(3)的窑体外壁(36)进行加热；所述热气供应装置(4)包括热气炉(41)和为热气炉(41)提供热量的热气炉烧嘴(42)；所述热气炉烧嘴(42)采用蓄热式或辐射式烧嘴。

3.根据权利要求2所述的脱水系统，其特征在于，所述热气炉(41)呈柱状，所述热气炉(41)内具有列管式或盘管式的待加热气体气道(43)；所述辐射式的热气炉烧嘴(42)为径向或者轴线布置在所述柱状热气炉(41)上；所述蓄热式的热气炉烧嘴(42)为径向布置在所述柱状的热气炉(41)上。

4.根据权利要求1-3任一项所述的脱水系统，其特征在于，还包括与煅烧回转窑(3)的出料口(32)连接的冷却装置(5)；所述冷却装置(5)为气体冷却与水冷却的组合模式，先进行气体冷却而后进行水冷却；所述冷却装置(5)的气体冷却为非接触式，流过冷却装置(5)的气体再接入热气供应装置(4)的待加热气体进入端。

5.根据权利要求1-3任一项所述的脱水系统，其特征在于，还包括料仓(1)、与料仓(1)连接并为煅烧回转窑(3)进料的进料装置(2)以及连接出气口(35)用于对流出煅烧回转窑(3)的气体进行除尘的除尘器(6)；所述除尘器(6)为旋风分离器或布袋除尘器中的一种或两种组合；经除尘器(6)回收的锂离子电池正极材料前驱体返送入料仓(1)。

6.一种采用权利要求1-5任一项所述的脱水系统制备正极材料前驱体的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)启动加热器(33)对煅烧回转窑(3)的窑体外壁(36)进行加热；同时启动热气供应装置(4)将气体加热到≥200℃，将加热后的高温气体送入煅烧回转窑(3)内；

2)当煅烧回转窑(3)内部温度达到煅烧温度时，将锂离子电池正极材料前驱体由料仓(1)经进料装置(2)给入煅烧回转窑(3)内；

3)持续用加热器(33)对煅烧回转窑(3)进行外部加热，并持续用热气供应装置(4)将高温气体送入煅烧回转窑(3)内，使锂离子电池正极材料前驱体既与煅烧回转窑(3)内部高温气体进行逆流式接触传热，又与煅烧回转窑(3)接触传热；

4)将步骤3)中完成煅烧的锂离子电池正极材料前驱体送入冷却装置(5)进行冷却得到成品。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过监测热气供应装置(4)中尾气排放温度的高低来控制热气炉烧嘴(42)，进而控制高温气体的温度及高温气体向煅烧回转窑(3)的通入量，以调控煅烧回转窑(3)的内热式供热量。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过监测煅烧回转窑(3)中尾气排放温度的高低来同时控制窑体加热器烧嘴(331)，进而综合调控煅烧回转窑(3)的转动速度、煅烧时间参数条件，以调控煅烧回转窑(3)的外热式供热量。