一种三元正极材料前驱体合成的微型反应装置的制作方法

本实用新型属于三元正极材料前驱体技术领域，尤其涉及一种三元正极材料前驱体合成的微型反应装置。

背景技术：

三元材料是一种锂离子电池的正极材料，该类材料具有比容量高、倍率性能好、环境友好等优点，受到人们的青睐，广泛应用于消费类产品、数码类产品、动力产品和无人机等领域。其中，动力产品和无人机等领域对正极材料的比能量密度的要求较高。影响电池比能量密度的因素包括正极材料的克比容量、电芯设计及工艺和pack工艺等。其中正极材料的克比容量起到决定性作用，三元材料的克比容量随着镍元素比例的增加而升高，高镍材料也逐渐受到人们的青睐。

三元前驱体材料则是镍钴锰氢氧化物nixcoymn(1-x-y)(oh)2，三元复合正极材料前驱体产品，是以镍盐、钴盐、锰盐为原料，里面镍钴锰的比例(x:y:z)可以根据实际需要调整

目前，在三元正极材料前驱体的众多合成方法中，共沉淀合成方法的操作相对较简单，这种方法可以在材料沉淀过程中，通过控制沉淀条件，对产物的形貌和尺寸进行调控，但是现有三元正极材料前驱体合成的微型反应装置进料过程复杂，且由于需要进行调节镍钴锰的比例，使得进料速度更为缓慢，且进料自动化程度低的问题。

因此，发明一种三元正极材料前驱体合成的微型反应装置显得非常必要。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种三元正极材料前驱体合成的微型反应装置，以解决上述进料过程复杂，且由于需要进行调节镍钴锰的比例，使得进料速度更为缓慢，且进料自动化程度低的问题。一种三元正极材料前驱体合成的微型反应装置，包括合成反应釜体，控制器，提浓室及其出料口，搅拌直流电机，搅拌器，存料中转箱，存料室，进料管，存储电磁阀，颗粒浓度传感器，进料运输管，进料电磁阀，存储压力传感器和进料压力传感器，其中：所述合成反应釜体外部一侧面安有控制器，其中合成反应釜体下方底端面中间安有设有提浓室及其出料口；所述合成反应釜体上方顶端中心安有搅拌直流电机，其中搅拌器接收端通过轴承穿过合成反应釜体与搅拌直流电机接收端相连；所述搅拌器安装在合成反应釜体内部中心；所述合成反应釜体上方安有存料中转箱，其中存料中转箱内部设有存料室；所述存料中转箱上方设有进料管，其中进料管上安有存储电磁阀和颗粒浓度传感器；所述存料中转箱下方安有进料运输管，其中存料中转箱上安有进料电磁阀；所述存料中转箱内安有存储压力传感器；所述合成反应釜体内部安有进料压力传感器。

所述控制器包括单片机，稳压模块，第一继电器和第二继电器，所述单片机接收端通过信号线依次与颗粒浓度传感器、存储压力传感器和进料压力传感器相连，其中单片机型号为m68hc16；所述颗粒浓度传感器型号为pms10；所述存储压力传感器和进料压力传感器型号均为px409-001gv；所述单片机通过电源线与稳压模块相连，其中稳压模块通过电源线与外接电源相连，且稳压模块型号为tps5430；所述单片机输出端通过信号线与依次与第一继电器和第二继电器相连，其中第一继电器和第二继电器型号均为m1504；所述第一继电器通过信号线与进料电磁阀相连，其中进料电磁阀型号为q641f46-16p；所述第二继电器通过信号线与存储电磁阀相连，其中存储电磁阀型号为q641f46-16p。

所述存料中转箱内部设有三个存料室，其中存料室为镍，钴和锰三个腔室；所述存料室下方内壁安嵌有存储压力传感器；所述存料室上方与进料管一端相连。

所述进料管设有三个；所述存储电磁阀安装在颗粒浓度传感器的上方5厘米到10厘米处，其中存储压力传感器可以通过检测存料室内部原料(镍，钴和锰)的压力从而知道其数量。

所述进料运输管一端与存料室内部下方相连，其中进料运输管与存料室内部连接处安有进料电磁阀；所述进料运输管另一端穿进合成反应釜体设置在其内部上方，其中进料运输管设有三个，且三个进料运输管呈三角结构。

所述进料压力传感器安嵌在合成反应釜体下方内壁。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1.本实用新型存储压力传感器的设置，存储压力传感器可以通过检测存料室内部原料(镍，钴和锰)的压力从而知道其数量，从而可进行自动调节其比例。

2.本实用新型进料压力传感器的设置，有利于通过进料压力传感器检测到合成反应釜体内部为无压力时，进料压力传感器打开进料电磁阀进行对其进料，从而自动化程度高，便于提高其进料效率。

3.本实用新型存料中转箱的设置，存料中转箱可以将调节好的镍，钴和锰原料进行存储备用，从而当需要进料时可以直接进行使用，进而减少掉调试比例所需的时间。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型进料运输管的结构示意图。

图3是本实用新型控制器的结构示意图。

图中：

1-合成反应釜体，2-控制器，21-单片机，22-稳压模块，23-第一继电器，24-第二继电器，3-提浓室及其出料口，4-搅拌直流电机，5-搅拌器，6-存料中转箱，7-存料室，8-进料管，9-存储电磁阀，10-颗粒浓度传感器，11-进料运输管，12-进料电磁阀，13-存储压力传感器，14-进料压力传感器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

如附图1至附图3所示。

本实用新型提供的一种三元正极材料前驱体合成的微型反应装置，包括合成反应釜体1，控制器2，提浓室及其出料口3，搅拌直流电机4,搅拌器5，存料中转箱6，存料室7，进料管8，存储电磁阀9，颗粒浓度传感器10，进料运输管11，进料电磁阀12，存储压力传感器13和进料压力传感器14,由图1,2,3可看出，进料管8对存料中转箱6内部的存料室7进行注入不同的原料(镍，钴和锰)，在注入的同时存储压力传感器13进行检测原料(镍，钴和锰)的压力，当存储压力传感器13检测到存料室7内部压力对应数值后，存储压力传感器13通过单片机21和第二继电器24控制存储电磁阀9关闭，进而停止注入原料(镍，钴和锰)，当合成反应釜体1内部出料后，合成反应釜体1下方底部将不会有压力，此时进料压力传感器14便会通过单片机21和第一继电器23控制进料电磁阀12打开，而存料室7内部的原料(镍，钴和锰)通过进料运输管11进行注入到合成反应釜体1，注入完成后进料压力传感器14便会通过单片机21和第一继电器23控制进料电磁阀12进行关闭，此时当存储压力传感器13检测到存料中转箱6内部的存料室7无压力后，存储压力传感器13便会通过存储压力传感器13通过单片机21和第二继电器24控制存储电磁阀9打开，从而进行循环上述过程，从而此时存料室7注入的原料(镍，钴和锰)是为下一次进料做准备，减少掉调试比例所需的时间。

利用本实用新型所述技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本实用新型的保护范围。