一种连续法生产三元前驱体的分级装置的制作方法

1.本实用新型涉及新能源材料技术领域，特别涉及一种连续法生产三元前驱体的分级装置。


背景技术：

2.目前商业化的锂离子电池正极材料主要有钴酸锂(licoo2)、尖晶石锰酸锂(limn2o4)、镍钴锰三元材料和磷酸铁锂等，其中锂离子正极材料中的镍钴锰三元材料发展十分迅猛，由于镍钴锰的协同效应，镍钴锰三元正极材料综合了镍酸锂(linio2)、licoo2、limn2o4三种材料的优点，其电化学性能优于以上linio2、licoo2、limn2o4中任何单一组分正极材料，具有高比容量、成本较低、循环性能稳定、安全性能较好等特点。因此所述的镍钴锰三元正极材料的开发成为锂离子电池正极材料领域的研究热点。
3.三元材料性能的好坏主要取决于三元前驱体的品质。目前，普遍采用共沉淀法制备镍钴锰三元前驱体，尤其是采用连续反应釜制备镍钴锰三元前驱体，但采用传统的生产设备和工艺连续制备三元前驱体时会产生很多的小颗粒，产品粒度均一性差，严重影响了产品的品质。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种连续法生产三元前驱体的分级装置，能够对物料进行分级，从而提高固体颗粒的粒度一致性，提高产品质量，达到生产要求。
5.根据本实用新型实施例所述的连续法生产三元前驱体的分级装置，包括：反应釜，设置有搅拌组件，所述反应釜设置有出料管道，所述反应釜用于合成物料；旋流器，内部设置有容纳腔，所述容纳腔呈倒圆锥结构，所述容纳腔的上部与所述出料管道切向相连以使所述物料切向进入所述容纳腔内，所述容纳腔的顶部设置有溢流口，所述溢流口与所述反应釜连接，所述容纳腔的底部设置有排料口；储料槽，与所述排料口连接。
6.根据本实用新型实施例所述的连续法生产三元前驱体的分级装置，至少具有如下有益效果：反应釜内的物料经出料管道切向进入旋流器内的容纳腔中，并在容纳腔内形成旋转水流，则较大固体颗粒在离心力和重力的作用下向下运动，并从排料口进入储料槽内，而较小固体颗粒则从溢流口流回反应釜内继续生长。通过设置有旋流器，且出料管道与旋流器的容纳腔切向相连，使物料进入容纳腔内形成旋转水流，从而将较大固体颗粒和较小固体颗粒进行分级，并使较小固体颗粒回流到反应釜继续生长，从而能够提高固体颗粒的粒度一致性，提高产品质量，达到生产要求。
7.根据本实用新型实施例所述的连续法生产三元前驱体的分级装置，所述出料管道设置有隔膜泵。通过隔膜泵将反应釜内的物料引入旋流器的容纳腔内，工作稳定，操作简便，提高生产效率。
8.根据本实用新型实施例所述的连续法生产三元前驱体的分级装置，所述隔膜泵的
工作频率为1～2hz，能够提高分级效率，提高产品质量。
9.根据本实用新型实施例所述的连续法生产三元前驱体的分级装置，所述出料管道上有出料调节阀，能够调节物料的流量大小，扩大适用范围，提供产品质量。
10.根据本实用新型实施例所述的连续法生产三元前驱体的分级装置，所述溢流口连接有溢流管，所述溢流管与所述反应釜连接，所述溢流管设置有溢流调节阀。通过设置有溢流调节阀，能够实现溢流管的流量大小的调节，从而提高分级效率，提高产品质量。
11.根据本实用新型实施例所述的连续法生产三元前驱体的分级装置，所述料口连接有排料管，所述排料管与所述储料槽连接，所述排料管设置有排料调节阀。通过设置有排料调节阀，能够实现排料管的流量大小的调节，从而提高分级效率，提高产品质量。
12.根据本实用新型实施例所述的连续法生产三元前驱体的分级装置，所述搅拌组件包括搅拌轴和搅拌叶片，所述搅拌轴与所述反应釜转动连接，所述搅拌叶片设置在反应釜内，且所述搅拌叶片与所述搅拌轴固定连接。通过搅拌轴带动搅拌叶片转动，从而实现对反应釜内的物料进行搅拌，结构简单，提高物料的均匀性。
13.根据本实用新型实施例所述的连续法生产三元前驱体的分级装置，所述搅拌叶片设置有多个，多个所述搅拌叶片圆周设置，提高搅拌的均匀性，提高生产效率。
14.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
15.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
16.图1为本实用新型实施例的连续法生产三元前驱体的分级装置的结构示意图。
17.附图标记说明：
18.反应釜100；搅拌轴110；搅拌叶片120；出料管道130；隔膜泵140；出料调节阀150；旋流器200；容纳腔210；溢流管220；溢流调节阀230；排料管240；排料调节阀250；储料槽300。
具体实施方式
19.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
20.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
21.在实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指
明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
22.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
23.参照图1，本实用新型实施例提供了一种连续法生产三元前驱体的分级装置，包括反应釜100、旋流器200和储料槽300。
24.参照图1，其中，反应釜100反应釜100为封闭式罐体结构，反应釜100用于合成物料。反应釜100设置有搅拌组件，搅拌组件用于对反应釜100的物料进行搅拌，使物料充分混合。具体地，搅拌组件包括搅拌轴110和搅拌叶片120，搅拌轴110与反应釜100转动连接，搅拌叶片120设置在反应釜100内，且搅拌叶片120与搅拌轴110固定连接。搅拌轴110转动，带动搅拌叶片120转动，从而对反应釜100内的物料进行搅拌，提高搅拌效率，从而使物料充分混合，提高产品质量。容易理解的是，搅拌叶片120设置有多个，多个搅拌叶片120圆周设置，能够提高搅拌的均匀性，提高生产效率。反应釜100设置有出料管道130，出料管道130伸入反应釜100内的物料中，出料管道130用于输送物料。具体地，出料管道130设置有隔膜泵140。通过隔膜泵140将反应釜100内的物料引出，工作稳定，操作简便，提高生产效率。其中，隔膜泵140的工作频率为1～2hz，能够提高分级效率，提高产品质量。可以想到的是，出料管道130上设置有出料调节阀150，能够调节物料的流量大小，扩大适用范围，提供产品质量。
25.旋流器200的内部设置有容纳腔210，容纳腔210呈倒圆锥结构，容纳腔210的上部与出料管道130切向相连，以使物料切向进入容纳腔210内。容纳腔210的顶部设置有溢流口，溢流口与反应釜100连接。具体地，溢流口连接有溢流管220，溢流管220与反应釜100连接，溢流管220设置有溢流调节阀230。通过设置有溢流调节阀230，能够实现溢流管220的流量大小的调节，从而提高分级效率，提高产品质量。容纳腔210的底部设置有排料口，用于排出较大固体颗粒。具体地，物料从出料管道130进入容纳腔210内，由于出料管道130与容纳腔210切向相连，则物料在容纳腔210内形成旋转水流，此时，较大固体颗粒在离心力和重力作用下往下落，并从排料口排出，而较小固体颗粒则从溢流口流进溢流管220内，最后回到反应釜100继续生长，从而实现分级，提高产品质量。可以想到的是，旋流器200内壁设置有螺旋状的旋流槽，使较大固体颗粒能够沿着螺旋槽往下落，从而能够防止较大固体颗粒在旋流器200的底部聚集而堵塞，从而提高产品质量。
26.参照图1，储料槽300与排料口连接。具体地，排料口设置有排料管240，排料管240与储料槽300连接，排料管240设置有排料调节阀250。通过设置有排料调节阀250，能够实现排料管240的流量大小的调节，从而提高分级效率，提高产品质量。
27.反应釜100内的物料经出料管道130切向进入旋流器200内的容纳腔210中，并在容纳腔210内形成旋转水流，则较大固体颗粒在离心力和重力的作用下向下落，并从排料口进入储料槽300内，而较小固体颗粒则从溢流口流回反应釜100内继续生长。通过设置有旋流器200，且出料管道130与旋流器200的容纳腔210切向相连，使物料进入容纳腔210内形成旋转水流，从而将较大固体颗粒和较小固体颗粒进行分级，并使较小固体颗粒回流到反应釜100继续生长，从而能够提高固体颗粒的粒度一致性，提高产品质量，达到生产要求。
28.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结
构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
29.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。