专利名称：一种制备球形氢氧化镍装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及新能源和新材料的制备设备，尤其涉及一种制备球形氢氧化镍装置。
背景技术：
当前在球形氢氧化镍业界和学术界，针对氢氧化镍电极的研究较多，而对制备球形氢氧化镍的设备的研究几为空白。目前，在制备球形氢氧化镍的领域中，所采用的主要的反应设备为旧式的立式夹套反应釜。该装置虽然通用性强、也易于制造，搅拌效率高，适合用于溶解结晶等精细化工行业。但是，现有技术的缺点是搅拌体系存在分层不明晰，影响晶体的发育情况，且存在搅拌盲区和温度梯度。现有技术的缺点是搅拌体系存在分层不明晰，影响晶格的发育控制，从而影响镍氢二次电池的电化学性能。
实用新型内容本实用新型是为了要克服现有技术存在的不足，提供了一种制备球形氢氧化镍装置，本实用新型提高了球形氢氧化镍二次的电化学性能，因为球形氢氧化镍属于六方晶体，而其晶体的产生和发育成长大致分成三个阶段成核期、生长期、熟化期。本实用新型改进的优点在于控制了晶体的成核和生长速度，延长了晶体的熟化时间以及增大了搅拌区域，有利于控制球形氢氧化镍的结晶及其制备过程中该晶格所发生缺陷，从而提高了晶体二次电池的电化学性能。随着球形氢氧化镍二次电池在工业和生活中的广泛应用，满足消费群体对其电化学性能提出了更高要求。本实用新型解决其存在缺陷问题所采用的技术方案是一种制备球形氢氧化镍装置，包括反应釜，所述的反应釜上设有搅拌装置，反应釜连接有可把球形氢氧化镍晶体沉降并输送回反应釜的沉降罐。作为对前述技术方案的进一步设计所述的搅拌装置设有置于反应釜上的电机、电机驱动的搅拌轴以及设于搅拌轴上的至少三层的搅拌桨结构。作为对前述技术方案的进一步设计所述的搅拌轴设有三层搅拌桨结构，最上层搅拌结构设有与搅拌轴相互垂直的至少四块桨叶，中层搅拌结构设有与搅拌轴的夹角为30-70度的四块桨叶，该叶片长度为反应釜内径的O. I至O. 2之间；最下层的搅拌结构设有与搅拌轴的夹角为30— 65度的四块桨叶。作为对前述技术方案的进一步设计所述的最上层桨叶，该叶片长度为反应釜内径的O. 1-0. 2 ;所述的中层桨叶，该叶片长度为反应釜内径的O. 1-0. 22 ;所述的最下层桨叶，该叶片长度为反应釜内径的O. 1—0. 25。作为对前述技术方案的进一步设计所述的反应釜的内壁设有固定的挡板，该挡板均勻分布于反应爸内壁圆周上。作为对前述技术方案的进一步设计所述的挡板为带缝的倒立梯形导流挡板，该挡板的高度为反应釜高度的O. 6至O. 8之间，上底边长为反应釜内径的O. I至O. 3之间，下底边长为反应釜内径的O. I至O. 2之间，缝宽为反应釜内径的O. 02至O. I之间。 作为对前述技术方案的进一步设计所述的反应釜的整体尺寸为反应釜高径比的2 1到4. 5 1之间。作为对前述技术方案的进一步设计该反应釜设有凸凹状的W形底部，该W形底部的弧度在O. 8到I. 5之间。作为对前述技术方案的进一步设计所述的反应釜外设有反应锅夹套，反应釜与反应锅夹套之间的夹层厚度为3cm — 10cm，该反应釜与反应锅夹套之间设有一发热管装置。作为对前述技术方案的进一步设计所述的沉降罐为一直角梯形结构，梯形锐角为40度至70度之间。作为对前述技术方案的进一步设计所述的沉降罐的顶部设有与反应釜连接道通的连接管道，该连接管道上设有一碟阀；所述的沉降罐的底部设有与反应釜道通的连接装置，该连接装置内设有一物料通道。作为对前述技术方案的进一步设计所述的沉降罐的顶部分别设有排气口及探温口，该辅助罐的上部一侧设有一水溢流管口。本实用新型改进的优点在于本实用新型鉴于温度和搅拌效率对于制备球形氢氧化镍有举足轻重的影响，本实用新型控制了晶体成核和生长速度，延长了熟化时间和搅拌区域，有利于控制球形氢氧化镍的结晶及其晶格产生缺陷的发生，提高镍氢二次电池的电化学性能。与现有技术相比，这样的设计方案造价低，因为它构造简单实用，而且创新性的解决球形氢氧化镍的结晶和熟化，优化了其物理参数，提高了晶体的晶格缺陷和质子的导通率，减小了比表面积，有利于制备高性能的镍氢二次电池。因此，本实用新型根据客户诉求和提升制备工艺的要求，改进了反应釜使之能满足生产需要。本实用新通过型改进球形氢氧化镍的制备设备，使球形氢氧化镍的设备来提升晶体各项物理参数，进而达到提高正极材料的电化学性能的目标，满足市场日益增长的要求。
图I是本实用新型实施例I的一种制备球形氢氧化镍装置的剖面示意图。
具体实施方式
本实用新型实施例所描述的一种制备球形氢氧化镍装置，如图I所示，一种制备球形氢氧化镍装置，包括反应爸1，所述的反应爸上设有搅拌装置2,反应爸连接有可把氢氧化镍晶体沉降并输送回反应釜的沉降罐3。所述的搅拌装置设有置于反应釜上的电机4、电机驱动的搅拌轴5以及设于搅拌轴上的至少三层的搅拌桨结构。所述的搅拌轴设有三层搅拌桨结构，最上层搅拌结构设有与搅拌轴相互垂直的至少四块桨叶17，中层搅拌结构设有与搅拌轴的夹角为30度至70度之间四块桨叶，该叶片长度为反应釜内径的O. I至O. 2之间；最下层的搅拌结构设有与搅拌轴的夹角为30度至65度之间的四块桨叶。所述的最上层桨叶，该叶片长度为反应釜内径的O. I至O. 2之间；所述的中层桨叶，该叶片长度为反应釜内径的O. I至O. 22之间；所述的最下层桨叶，该叶片长度为反应釜内径的O. I至O. 25之间。所述的反应釜的内壁设有固定的挡板7，该挡板均匀分布于反应釜内壁圆周上。所述的挡板为带缝的倒立梯形导流挡板，该挡板的高度为反应釜高度的O. 6至O. 8之间，上底边长为反应釜内径的O. I至O. 3之间，下底边长为反应釜内径的O. I至O. 2之间，缝宽为反应釜内径的O. 02至O. I之间。所述的反应釜的整体尺寸为反应釜高径比的2 :1到4. 5 :1之间。该反应釜设有凸凹状的W形底部8，该W形底部的弧度在0.8到1.5之间。所述的反应釜外设有反应锅夹套9，反应釜与反应锅夹套之间的夹层厚度为3cm — IOcm,该反应釜与反应锅夹套之间设有一发热管装置6。所述的沉降罐为一直角梯形结构，梯形锐角为40度至70度之间。所述的沉降罐的顶部设有与反应釜连接道通的连接管道10，该连接管道上设有一碟阀11 ;所述的沉降罐的底部设有与反应釜道通的连接装置12，该连接装置内设有一物料通道13。所述的沉降罐的顶部分别设有排气口 14及探温口 15，该辅助罐的上部一侧设有一水溢流管口 16。该一种制备球形氢氧化镍装置，主体是一个夹套立式反应釜，主体由反应釜同反应釜夹套组成，该反应釜采用水浴加热或内置加热结构，内置6快挡板，该挡板为导流挡板，均匀焊接在反应釜内壁上，当反应釜进行作业时有利于球形氢氧化镍流体的返混；W形凸凹状底部的反应釜底，可以增大了物料的换热面积，提高换热效率，既可以防止沟流，又可以缓冲底层搅拌叶轮的振动；内置三层搅拌桨叶，其下层叶轮是推进式的，可以加大轴向流体的运动，其中层叶轮是折叶式的，主要功能是均衡径向流和轴向流的流型和这两个方向的混合量度；其上层叶轮是平叶式的，主要作业径向流体的运动。该搅拌桨叶不停的运转将流体输送到傍边的装有斜底面沉降罐，利用流体的动能转化成位能的原理，使球形氢氧化镍晶体沉降下来，顺着斜面回流到反应釜，再参与反应、结晶，澄清后的水平着溢流管道流走到水处理单元。本实用新型经过小试生产、中试和大生产，完全满足生产需要。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术内容作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。
权利要求1.一种制备球形氢氧化镍装置，包括反应釜(I)，其特征在于所述的反应釜上设有搅拌装置(2)，反应釜连接有可把氢氧化镍晶体沉降并输送回反应釜的沉降罐(3)。
2.根据权利要求I所述的一种制备球形氢氧化镍装置，其特征在于所述的搅拌装置设有置于反应釜上的电机(4)、电机驱动的搅拌轴(5)以及设于搅拌轴上的至少三层的搅拌桨结构。
3.根据权利要求2所述的一种制备球形氢氧化镍装置，其特征在于所述的搅拌轴设有三层搅拌桨结构，最上层搅拌结构设有与搅拌轴相互垂直的至少四块桨叶(17)，中层搅拌结构设有与搅拌轴的夹角为30度至70度之间四块桨叶，该叶片长度为反应釜内径的O. I至O. 2之间；最下层的搅拌结构设有与搅拌轴的夹角为30度至65度之间的四块桨叶。
4.根据权利要求3所述的一种制备球形氢氧化镍装置，其特征在于所述的最上层桨叶，该叶片长度为反应釜内径的O. I至O. 2之间；所述的中层桨叶，该叶片长度为反应釜内径的O. I至O. 22之间；所述的最下层桨叶，该叶片长度为反应釜内径的O. I至O. 25之间。
5.根据权利要求I所述的一种制备球形氢氧化镍装置，其特征在于所述的反应釜的内壁设有固定的挡板(7)，该挡板均匀分布于反应釜内壁圆周上。
6.根据权利要求4所述的一种制备球形氢氧化镍装置，其特征在于所述的挡板为带缝的倒立梯形导流挡板，该挡板的高度为反应釜高度的O. 6至O. 8之间，上底边长为反应釜内径的O. I至O. 3之间，下底边长为反应釜内径的O. I至O. 2之间，缝宽为反应釜内径的O.02至O. I之间。
7.根据权利要求I所述的一种制备球形氢氧化镍装置，其特征在于所述的反应釜的整体尺寸为反应釜高径比的2:1到4. 5:1之间；该反应釜设有凸凹状的W形底部(8)，该W形底部的弧度在O. 8到I. 5之间。
8.根据权利要求I所述的一种制备球形氢氧化镍装置，其特征在于所述的反应釜外设有反应锅夹套(9)，反应釜与反应锅夹套之间的夹层厚度为3cm — 10cm，该反应釜与反应锅夹套之间设有一发热管装置(6 )。
9.根据权利要求I所述的一种制备球形氢氧化镍装置，其特征在于所述的沉降罐为一直角梯形结构，梯形锐角为40度至70度之间；所述的沉降罐的顶部设有与反应釜连接道通的连接管道(10)，该连接管道上设有一碟阀(11);所述的沉降罐的底部设有与反应釜道通的连接装置(12 )，该连接装置内设有一物料通道(13)。
10.根据权利要求I或9所述的一种制备球形氢氧化镍装置，其特征在于所述的沉降罐的顶部分别设有排气口( 14)及探温口( 15)，该辅助罐的上部一侧设有一水溢流管口(16)。
专利摘要该实用新型涉及一种制备球形氢氧化镍装置，包括反应釜，所述的反应釜上设有搅拌装置，反应釜连接有可把氢氧化镍晶体沉降并输送回反应釜的沉降罐。本实用新通过型改进球形氢氧化镍的制备设备，使球形氢氧化镍的设备来提升晶体各项物理参数，进而达到提高正极材料的电化学性能的目标，满足市场日益增长的要求。
文档编号C01G53/04GK202741118SQ201220297328
公开日2013年2月20日 申请日期2012年6月25日 优先权日2012年6月25日
发明者舒长红, 李纯勇, 袁水源, 刘澧浦, 田吉平 申请人:江门市长优实业有限公司