一种可控浆料固含量的反应釜装置的制作方法

1.本实用新型涉及锂离子电池三元前驱体制备技术领域，具体涉及一种可控浆料固含量的反应釜装置。


背景技术：

2.随着动力电池能量密度需求的逐渐提高，三元材料已经成为动力电池的主流材料，其中三元前驱体的品质比如粒径、形貌、比表、振实等直接决定了烧结后产物的理化指标，因此其对三元材料的生产至关重要。目前国内前驱体生产方式主要为共沉淀法，前驱体浆料的固含量主要在5～10％，适当的提高反应浆料的固含量可以提高产品的振实密度、球形度，以及使产品粒径分布更为集中。
3.然而目前在前驱体制备过程中提高固含量的方式主要是采用浓密机，将浆料抽取出来进行简单的固液分离，清液排放，浊液返回反应釜中。如专利cn108786708a，在浓密设备，浓密斗内不存在搅拌，通过重力进行沉降实现固液分离，然后将浓浆回流至反应釜内提高固含量，同时清液通过出清管道外排。cn 209791543u，通过负压抽取反应釜中清液来提高浆料固含量。
4.上述方法无法准确控制反应釜浆料固含量，容易导致反应釜浆料固含量过高，搅拌电机负载，前驱体颗粒团聚等现象。且上述方式为间歇式工艺，无法连续生产，产能下降。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可控浆料固含量的反应釜装置，保证反应釜中的浆料固含量在控制值范围。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
7.一种可控浆料固含量的反应釜装置，包括反应釜，所述反应釜包括出料口、搅拌器、进料口和为反应釜内腔提供氮气的氮气进口，还包括在线密度计、三通电磁阀、抽液装置和控制器，所述三通电磁阀的三个通道分别与反应釜内腔、氮气进口和抽液装置连通，控制器的输入端与所述在线密度计电连接，控制器的输出端分别与三通电磁阀和抽液装置电连接。
8.进一步的，所述反应釜还包括抽液口和溢流口，所述三通电磁阀通过抽液口与反应釜内腔连通，且抽液口的水平位置低于溢流口。
9.进一步的，所述反应釜的抽液口处设置有滤芯。
10.进一步的，还包括清液罐，所述抽液装置包括进液端和出液端，进液端与所述三通电磁阀连通，出液端与清液罐连通。
11.进一步的，所述抽液装置为蠕动泵。
12.进一步的，所述反应釜还包括夹套，所述夹套设置在反应釜外壁。
13.进一步的，还包括设置在反应釜内腔内壁的挡板。
14.本实用新型的有益效果是：
15.1、本实用新型能够直接通过在反应釜中抽取清液来提高浆料固含量，浆料颗粒保持在反应体系之中，使物料反应稳定，同时避免颗粒在外部固液分离中氧化。
16.2、反应通过控制器控制蠕动泵转速来精确控制反应釜中浆料固含量。
17.3、反应方式可以为间歇式或连续式，间歇式在浆料颗粒达到目标值直接从出料口排除，反应结束；连续式在浆料粒度达到目标值后，打开溢流口排料，同时控制器控制ph、浆料粒度、固含量，保证反应能够稳定出料。
附图说明
18.图1为本实用新型的结构示意图；
19.图中所示：1-反应釜；2-夹套；3-挡板；4-溢流口；5-出料口；6-搅拌器；7-进料口；8-氮气进口；9-在线密度计；10-滤芯；11-三通电磁阀；12-抽液装置；13-清液罐；14-控制器。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
21.如图1所示，本实用新型的一种可控浆料固含量的反应釜装置，包括反应釜1，所述反应釜1包括出料口5、搅拌器6、进料口7和为反应釜1内腔提供氮气的氮气进口8，还包括在线密度计9、三通电磁阀11、抽液装置12和控制器14，所述三通电磁阀11的三个通道分别与反应釜1内腔、氮气进口8和抽液装置12连通，控制器14的输入端与所述在线密度计9电连接，控制器14的输出端分别与三通电磁阀11和抽液装置12电连接。本实用新型直接通过在反应釜1中抽取清液来提高浆料固含量，浆料颗粒保持在反应体系之中，使物料反应稳定，同时避免颗粒在外部固液分离中氧化。使用时，通过从进料口7放入物料，氮气进口8为反应釜1内腔提供氮气，搅拌器6对反应釜1内腔的物料进行搅拌，当反应釜1内腔浆料液位达到指定位置时，开启抽液装置12，对反应釜1内腔抽取清液，同时控制器14进行定时反吹，即定时往三通电磁阀11与反应釜1内腔连通的通道上通入氮气，此时控制器14控制三通电磁阀11将氮气进口8与反应釜1之间的通道打开，使氮气通入反应釜1内腔，防止物料堵塞三通电磁阀11与反应釜1之间的通道，通入一段时间后，关闭氮气进口8与反应釜1之间的通道，开启反应釜1与抽液装置12之间的通道，继续进行抽取清液，在线密度计9检测反应釜1内腔的固含量，将信号传递给控制器14，当未达到设定值时，控制器14控制三通电磁阀11和抽液装置12继续工作，当达到设定值时，控制器14控制三通电磁阀11和抽液装置12停止工作，同时控制器14可控制抽液装置12的抽液速度，以此来精确控制反应釜1中浆料固含量。通过本实用新型的控制器14、三通电磁阀11、在线密度计9和抽液装置12的配合使用，使得本实用新型能够直接通过在反应釜1中抽取清液来提高浆料固含量，浆料固含量能够得到控制，保证反应釜1中浆料固含量在控制值范围，浆料颗粒保持在反应体系之中，使物料反应稳定，同时避免颗粒在外部固液分离中氧化。
22.所述反应釜1还包括抽液口和溢流口4，所述三通电磁阀11通过抽液口与反应釜1内腔连通，且抽液口的水平位置低于溢流口4。将抽液口的水平位置低于溢流口4，能够有效的抽取清液，溢流口4的作用是防止液位过高，保护整个装置。
23.所述反应釜1的抽液口处设置有滤芯10。在进行抽液装置12的抽液时，滤芯10能够
防止浆料颗粒被抽出到反应釜1之外，从而进一步的保证能够只抽取清液，从而提高浆料的固含量。
24.还包括清液罐13，所述抽液装置12包括进液端和出液端，进液端与所述三通电磁阀11连通，出液端与清液罐13连通。通过将抽取的清液收集到清液罐13中，从而方便后续对清液处理。
25.抽液装置12可以为抽液泵，抽水机等等，本实施例中，所述抽液装置12为蠕动泵。蠕动泵是现有已知的一种抽液装置，具有无污染，流体只接触泵管，不接触泵体，精度高，重复精度，稳定性精度高，密封性好，维护简单等优点。
26.所述反应釜1还包括夹套2，所述夹套2设置在反应釜1外壁。夹套2作用是便于夹持反应釜1，方便对反应釜1水浴加热。
27.还包括设置在反应釜1内腔内壁的挡板3。挡板3的作用是使反应釜1内浆料流体运动更充分，使得浆料搅拌根据均匀。


技术特征：
1.一种可控浆料固含量的反应釜装置，包括反应釜(1)，所述反应釜(1)包括出料口(5)、搅拌器(6)、进料口(7)和为反应釜(1)内腔提供氮气的氮气进口(8)，其特征在于：还包括在线密度计(9)、三通电磁阀(11)、抽液装置(12)和控制器(14)，所述三通电磁阀(11)的三个通道分别与反应釜(1)内腔、氮气进口(8)和抽液装置(12)连通，控制器(14)的输入端与所述在线密度计(9)电连接，控制器(14)的输出端分别与三通电磁阀(11)和抽液装置(12)电连接。2.根据权利要求1所述的一种可控浆料固含量的反应釜装置，其特征在于：所述反应釜(1)还包括抽液口和溢流口(4)，所述三通电磁阀(11)通过抽液口与反应釜(1)内腔连通，且抽液口的水平位置低于溢流口(4)。3.根据权利要求1或2所述的一种可控浆料固含量的反应釜装置，其特征在于：所述反应釜(1)的抽液口处设置有滤芯(10)。4.根据权利要求3所述的一种可控浆料固含量的反应釜装置，其特征在于：还包括清液罐(13)，所述抽液装置(12)包括进液端和出液端，进液端与所述三通电磁阀(11)连通，出液端与清液罐(13)连通。5.根据权利要求4所述的一种可控浆料固含量的反应釜装置，其特征在于：所述抽液装置(12)为蠕动泵。6.根据权利要求5所述的一种可控浆料固含量的反应釜装置，其特征在于：所述反应釜(1)还包括夹套(2)，所述夹套(2)设置在反应釜(1)外壁。7.根据权利要求6所述的一种可控浆料固含量的反应釜装置，其特征在于：还包括设置在反应釜(1)内腔内壁的挡板(3)。

技术总结
本实用新型公开一种可控浆料固含量的反应釜装置，涉及锂离子电池三元前驱体制备技术领域，一种可控浆料固含量的反应釜装置，包括反应釜，所述反应釜包括出料口、搅拌器、进料口和为反应釜内腔提供氮气的氮气进口，还包括在线密度计、三通电磁阀、抽液装置和控制器，所述三通电磁阀的三个通道分别与反应釜内腔、氮气进口和抽液装置连通，控制器的输入端与所述在线密度计电连接，控制器的输出端分别与三通电磁阀和抽液装置电连接。本实用新型能够直接通过在反应釜中抽取清液来提高浆料固含量，浆料颗粒保持在反应体系之中，使物料反应稳定，同时避免颗粒在外部固液分离中氧化。反应通过控制器控制蠕动泵转速来精确控制反应釜中浆料固含量。固含量。固含量。


技术研发人员：周复 胡曦 圣茂华 赵莉 徐川 李超
受保护的技术使用者：天齐锂业（江苏）有限公司
技术研发日：2021.10.15
技术公布日：2022/5/10