一种电池材料合成装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种新型电池材料的合成装置及方法，合成装置包括反应釜和沉降罐两个部分。其特征是沉降罐与反应釜分离，减少了反应釜搅拌对浆料内固体颗粒在沉降罐中沉降效果的影响，优化固体颗粒沉降效果，可以更有效地提高反应固体颗粒含量。同时，在清液排出管道设置视镜可以实时观察液体排出的情况，出现异常能够及时发现，可靠性强。此外，沉降罐与反应釜分离，具有加工方便、工艺简单、成本低等优点。

A Battery Material Synthesis Device and Method

The invention relates to a synthesis device and method of a novel battery material, which comprises two parts: a reaction kettle and a settling tank. It is characterized by separating the settling tank from the reactor, reducing the influence of stirring in the reactor on the settling effect of solid particles in the slurry in the settling tank, optimizing the settling effect of solid particles, and improving the content of reactive solid particles more effectively. At the same time, the liquid discharging can be observed in real time by installing a mirror in the clear liquid discharging pipeline, and abnormalities can be detected in time, which has strong reliability. In addition, the separation of the settling tank and the reactor has the advantages of convenient processing, simple process and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种电池材料合成装置及方法
本专利技术属于化工设备领域，具体涉及一种新型的电池材料合成装置及方法。
技术介绍
目前，以锂离子电池和镍氢电池为代表的绿色二次电池作为一种可循环使用的高效洁净新能源，成为缓解能源、资源和环境问题的一种重要的技术途径。应用领域包括各种便携式电动工具、电子仪表、移动电话、笔记本电脑、摄录机、武器装备、电动汽车等。二次电池主要由正极材料、负极材料、电解液等部分组成，正极材料往往是电池中成本最高的部分。在电池材料的制备过程中，合成是核心，反应固体颗粒含量会影响到电池材料的密度、球形度等指标和生产效率，对电池材料的生产具有重要意义。目前报道的提高电池材料反应固体颗粒含量的方法是在反应釜底旁边开一孔洞连接一沉降罐，或将沉降罐与反应釜嵌在一起，反应釜浆料通过孔洞进入沉降罐，浆料内固体颗粒在沉降罐沉降后返回反应釜，液体排出到反应釜外，可以起到提高反应固体颗粒含量的目的。但这样的装置沉降罐与反应釜直接相连，反应釜的搅拌会使沉降罐的液面高低起伏，导致浆料内固体颗粒在沉降罐内不能有效沉降，抽取母液时一些固体会随母液一起排出，反应釜内固体颗粒含量增加有限，且会影响产品的收率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种提高电池材料反应固体颗粒含量的合成装置，该装置能够有效地减少反应釜搅拌对沉降效果的影响，优化固体颗粒料沉降效果，通过抽液体的量有效地控制反应固体颗粒含量。本专利技术的另一目的是提供一种基于上述合成装置的合成方法。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种电池材料合成装置，包括反应釜（1）和沉降罐（2），其中，所述反应釜（1）顶部设有搅拌电机（101），通过釜内搅拌轴（106）与搅拌桨（107）连接；反应釜（1）顶部设有釜盖（102），上部设有溢流口（104），釜盖（102）上设有回流口（216）；反应釜（1）的侧壁设有抽液口（109），底部设有排液口（108）；所述沉降罐（2）上部设有排气口（201）和清液出口（202），排气口（201）通过排气管道（213）进入反应釜（1）中；清液出口（202）连接有清液排出管道（203）；沉降罐（2）下部设有交换口（209），交换口（209）一方面通过抽液管道（210）与抽液口（109）连通，另一方面通过排液管道（214）与回流口（216）连通；抽液管道（210）上设有打浆泵（211）；排液管道（214）上设有控制阀（215），用于调节进入沉降罐内的浆料流量和返回合成釜内的浆料流量。进一步，所述釜体（1）外侧设有夹套（103），通过夹套内导热介质来控制反应釜的温度。进一步，所述反应釜（1）外壁设有一层保温层（105），减少反应过程散热量，便于反应温度的控制。进一步，所述沉降罐（2）内设有折流板（205），折流板（205）与沉降罐（2）侧壁的夹角为40～50°，便于沉降到折流板上的物料顺利滑落并返回到反应釜（1）。进一步，沉降罐（2）上部有一层微孔过滤网（212），进一步拦截未沉降的物料。进一步，所述清液排出管道（203）上设有计量泵（207），用于将清液排出。进一步，所述清液排出管道（203）设有流量计（208），用于控制排出液体量，进而控制反应的固体颗粒含量。进一步，所述清液排出管道（203）上设有视镜（204），用于实时观察排出液体的情况。进一步，所述沉降罐外部有保温层（206），减少沉降过程中散热对反应釜温度的影响。本专利技术的另一目的通过如下技术方案实现：一种电池材料的合成方法，包括以下步骤：A、打浆泵（211）通过抽液口（109）将反应釜（1）内浆液抽到抽液管道（210），一部分浆液通过交换口（209）进入沉降罐（2），另一部分浆液随排液管道（214）通过回流液口（216）返回合成釜（1）；B、在折流板（205）和过滤网（212）的阻挡作用下，进入沉降罐（2）浆料内的固体颗粒沉降后通过交换口（209）下沉，随返回反应釜（1）的浆料一起返回反应釜（1）；C、通过排液管道（214）的控制阀（215），调节进入沉降罐内的浆料流量和返回合成釜内的浆料流量，确保沉降罐内液位达到一定的高度，且排液口排出液体澄清。过程中采用计量泵（207）通过清液出口（202）将清液抽出，然后通过清液排出管道（203）排出，通过精确控制抽取清液的量，从而控制反应固体颗粒含量稳定；D、反应釜（1）一边进料，一边通过沉降罐（2）连续抽取液体，同时反应釜（1）内增浓后的浆料通过溢流口（104）溢到下一工序，进行连续生产。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：（1）本专利技术中沉降罐与合成釜分离，减少了合成釜搅拌对浆料内固体颗粒在沉降罐中沉降效果的影响，可以更有效地提高合成釜内的固体颗粒含量（2）在清液排出管道设置视镜可以实时观察液体排出的情况，出现异常能够及时发现，可靠性强。（3）沉降罐与合成釜分离，具有加工方便、工艺简单、成本低等优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为电池材料合成装置的结构示意图。图1中的各标号表示：1反应釜101搅拌电机、102釜盖、103夹套、104溢流口、105保温层、106搅拌轴、107搅拌桨、108排液口、109抽液口2沉降罐201排气口、202排清液口、203清液排出管道、204视镜、205折流板、206保温层、207计量泵、208流量计、209交换口、210抽液管道、211打浆泵、212微孔过滤网、213排气管道、214排液管道、215控制阀、216回流液口。具体实施方式为使本专利技术的创造点更一目了然，以下结合附图和具体的实施方案对本专利技术做进一步阐述。如图1所示，一种锂离子电池正极材料前驱体合成装置，包括反应釜（1）、沉降罐（2）。反应釜（1）包括搅拌电机（101）、釜盖（102）、夹套（103）、溢流口（104）、保温层（105）、搅拌轴（106）、搅拌桨（107）、排液口（108）、抽液口（109）。沉降罐（2）包括排气口（201）、排清液口（202）、清液排出管道（203）、视镜（204）、折流板（205）、保温层（206）、计量泵（207）、流量计（208）、交换口（209）、抽液管道（210）、打浆泵（211）、微孔过滤网（212）、排气管道（213）、排液管道（214）、控制阀（215）、回流液口（216）。在实际生产中，打浆泵（211）通过抽液口（109）将反应釜（1）内浆液抽到抽液管道（210），一部分浆液通过交换口（209）进入沉降罐（2），另一部分浆液随排液管道（214）通过回流液口（216）返回合成釜（1）。在折流板（205）和过滤网（212）的阻挡作用下，进入沉降罐（2）浆料内的固体颗粒沉降后通过交换口（209）下沉，随返回反应釜（1）的浆料一起返回反应釜（1）。通过排液管道（214）的控制阀（215），调节进入沉降罐内的浆料流量和返回合成釜内的浆料流量，确保沉降罐内液位达到一定的高度，且排液口排出液体澄清。过程中采用计量泵（207）通过清液出口（202）将清液抽出，然后通过清液排出管道（203本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池材料合成装置及方法，包括反应釜（1）和沉降罐（2），其中，所述反应釜（1）顶部设有搅拌电机（101），通过釜内搅拌轴（106）与搅拌桨（107）连接；反应釜（1）顶部设有釜盖（102），上部设有溢流口（104），其特征在于釜盖（102）上设有回流口（216）；反应釜（1）的侧壁设有抽液口（109），底部设有排液口（108）；所述沉降罐（2）上部设有排气口（201）和清液出口（202），排气口（201）通过排气管道（213）进入反应釜（1）中；清液出口（202）连接有清液排出管道（203）；沉降罐（2）下部设有交换口（209），交换口（209）一方面通过抽液管道（210）与抽液口（109）连通，另一方面通过排液管道（214）与回流口（216）连通；抽液管道（210）上设有打浆泵（211）；排液管道（214）上设有控制阀（215），用于调节进入沉降罐内的浆料流量和返回合成釜内的浆料流量。

【技术特征摘要】
1.一种电池材料合成装置及方法，包括反应釜（1）和沉降罐（2），其中，所述反应釜（1）顶部设有搅拌电机（101），通过釜内搅拌轴（106）与搅拌桨（107）连接；反应釜（1）顶部设有釜盖（102），上部设有溢流口（104），其特征在于釜盖（102）上设有回流口（216）；反应釜（1）的侧壁设有抽液口（109），底部设有排液口（108）；所述沉降罐（2）上部设有排气口（201）和清液出口（202），排气口（201）通过排气管道（213）进入反应釜（1）中；清液出口（202）连接有清液排出管道（203）；沉降罐（2）下部设有交换口（209），交换口（209）一方面通过抽液管道（210）与抽液口（109）连通，另一方面通过排液管道（214）与回流口（216）连通；抽液管道（210）上设有打浆泵（211）；排液管道（214）上设有控制阀（215），用于调节进入沉降罐内的浆料流量和返回合成釜内的浆料流量。2.根据权利要求1所述的电池材料合成装置，其特征在于所述釜体（1）外侧设有夹套（103），通过夹套内导热介质来控制反应釜的温度。3.根据权利要求1所述的电池材料合成装置，其特征在于所述反应釜（1）外壁设有一层保温层（105）。4.根据权利要求1所述的电池材料合成装置，其特征在于沉降罐（2）内设有折流板（205），折流板（205）与沉降罐（2）侧壁的夹角为40～50°。5.根据权利要求1所述的电池材料合成装置，其特征在于沉降罐（2）上部有一层微孔过滤网（212），进一步拦截未沉降的物料。6.根据权利要求1所述的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张朋立，宋顺林，刘帅，李晶晶，刘亚飞，陈彦彬，
申请(专利权)人：北京当升材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11