一种锂电池正极材料前驱体制备装置

1.本实用新型涉及锂电池正极材料生产技术领域，具体为一种锂电池正极材料前驱体制备装置。


背景技术：

2.锂电池正极材料是锂离子电池构成材料的一部分，直接影响着锂离子电池的性能，锂电池正极材料的原料在混合反应后，会先得到前驱体，将前驱体通过回转窑或微波干燥，才能得到锂电池正极材料，锂电池正极材料前驱体一般通过反应釜制备。
3.现有的锂电池正极材料前驱体制备反应釜顶部一般通过螺栓固定安装有2-3个加料管，但是三元锂电池前驱体制备所需添加的原料和添加剂种类较多，现有反应釜顶部的加料结构无法进行多种原料和添加剂的便捷添加，所述前驱体制备时需要实时调节温度，现有的反应釜加热结构无法均匀所述快速的进行温度调节，导致前驱体无法充分反应和快速冷却。
4.所以需要针对上述问题设计一种锂电池正极材料前驱体制备装置。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种锂电池正极材料前驱体制备装置，以解决上述背景技术中提出三元锂电池前驱体制备所需添加的原料和添加剂种类较多，现有反应釜顶部的加料结构无法进行多种原料和添加剂的便捷添加，所述前驱体制备时需要实时调节温度，现有的反应釜加热结构无法均匀所述快速的进行温度调节，导致前驱体无法充分反应和快速冷却的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种锂电池正极材料前驱体制备装置，包括反应釜本体和物料管，所述反应釜本体底端中心安装有排料管，所述反应釜本体外壁上固定安装有外套壳，所述外套壳顶部安装有油液进管，所述外套壳内安装有调温水管，所述调温水管的顶端和底端均贯穿固定在外套壳外侧壁上；
7.所述外套壳垂直部分内侧固定安装有电加热棒，所述外套壳内侧底部固定安装有电加热环，所述电加热棒和电加热环末端均贯穿固定在外套壳上，同时外套壳底端贯穿安装有油液出管，所述反应釜本体顶部设置有加料管；
8.所述加料管中部固定安装有基板，所述基板上端面边缘通过轴承座安装有调节螺纹杆，所述调节螺纹杆贯穿密封机构，所述密封机构内侧与加料管顶端贴合，所述密封机构顶部中心贯穿固定有物料管。
9.优选的，所述调温水管呈螺旋状设置在外套壳内侧，所述调温水管外壁一侧与外套壳内壁紧密贴合，所述调温水管的材质为铜。
10.优选的，所述电加热棒与电加热环为垂直分布，所述电加热棒关于反应釜本体中心竖直等角度分布，所述电加热环在外套壳内侧底部平行分布。
11.优选的，所述密封机构包括密封套板和内橡胶垫圈，所述密封套板与调节螺纹杆
连接，所述密封套板内固定安装有内橡胶垫圈，同时内橡胶垫圈底面和密封套板卡槽内壁均与加料管顶端紧密贴合，所述密封套板顶部中心贯穿固定有物料管，所述物料管外壁与内橡胶垫圈内壁紧密贴合，所述物料管底端与加料管顶端紧密贴合。
12.优选的，所述密封套板与调节螺纹杆为螺纹连接，所述调节螺纹杆关于密封套板对称分布，所述调节螺纹杆通过底端轴承座与基板构成转动机构。
13.优选的，所述密封套板与基板为平行分布，所述密封套板与调节螺纹杆为垂直分布。
14.本实用新型的锂电池正极材料前驱体制备装置，具有如下有益效果：
15.通过新型的结构设计，对传统的加料结构进行了优化，在保证连接不泄漏的前提下，加料结构能够快速的分离，便于不同原料和添加剂的添加，同时对加热结构进行了改进，可以对反应釜内的物料进行均匀所述快速的温度调节；
16.1、通过电加热棒和电加热环能够对外套壳内的油液进行快速所述均匀的加热，当需要降低温度时，通过向调温水管内通入冷却水，实现对外套壳内的油液的降温，当需要快速降低温度时，可直接通过油液出管将油液排出，并配合调温水管内冷却水的流动，实现不同速率的降温冷却，能够满足不同前驱体的制备要求；
17.2、通过调节螺纹杆能够便捷的调整密封套板、内橡胶垫圈和物料管与加料管的相对位置，保证密封套板与加料管连接时，物料管可以与加料管稳定导通，保证物料的正常加入，所述能令物料管与加料管快速分离，便于通过加料管进行其他原料和添加剂的快速添加。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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他的附图。
19.图1为本实用新型正视结构示意图；
20.图2为本实用新型外套壳正视剖面结构示意图；
21.图3为本实用新型调温水管结构示意图；
22.图4为本实用新型密封机构结构示意图。
23.【主要组件符号说明】
24.1、反应釜本体；2、排料管；3、外套壳；4、油液进管；5、调温水管；6、电加热棒；7、电加热环；8、油液出管；9、加料管；10、基板；11、调节螺纹杆；
25.12、密封机构；1201、密封套板；1202、内橡胶垫圈；
26.13、物料管。
具体实施方式
27.下面结合附图及本实用新型的实施例对本实用新型的锂电池正极材料前驱体制备装置作进一步详细的说明。
28.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
29.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
30.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
31.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，所述对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
32.请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种锂电池正极材料前驱体制备装置，包括反应釜本体1、排料管2、外套壳3、油液进管4、调温水管5、电加热棒6、电加热环7、油液出管8、加料管9、基板10、调节螺纹杆11、密封机构12、密封套板1201、内橡胶垫圈1202和物料管13，反应釜本体1底端中心安装有排料管2，反应釜本体1外壁上固定安装有外套壳3，外套壳3顶部安装有油液进管4，外套壳3内安装有调温水管5，调温水管5的顶端和底端均贯穿固定在外套壳3外侧壁上。
33.外套壳3垂直部分内侧固定安装有电加热棒6，外套壳3内侧底部固定安装有电加热环7，电加热棒6和电加热环7末端均贯穿固定在外套壳3上，同时外套壳3底端贯穿安装有油液出管8，反应釜本体1顶部设置有加料管9。
34.加料管9中部固定安装有基板10，基板10上端面边缘通过轴承座安装有调节螺纹杆11，调节螺纹杆11贯穿密封机构12，密封机构12内侧与加料管9顶端贴合，密封机构12顶部中心贯穿固定有物料管13。
35.本例中的调温水管5呈螺旋状设置在外套壳3内侧，调温水管5外壁一侧与外套壳3内壁紧密贴合，调温水管5的材质为铜。上述的结构设计使得调温水管5可以与外套壳3内的油液以及外套壳3内侧进行充分接触，便于对外套壳3内的油液和外套壳3的快速冷却降温。
36.本例中的电加热棒6与电加热环7为垂直分布，电加热棒6关于反应釜本体1中心竖直等角度分布，电加热环7在外套壳3内侧底部平行分布。上述的结构设计使得电加热棒6与电加热环7能够对外套壳3内的油液进行均匀的加热。
37.本例中的密封机构12包括密封套板1201和内橡胶垫圈1202，密封套板1201与调节
螺纹杆11连接，密封套板1201内固定安装有内橡胶垫圈1202，同时内橡胶垫圈1202底面和密封套板1201卡槽内壁均与加料管9顶端紧密贴合，密封套板1201顶部中心贯穿固定有物料管13，物料管13外壁与内橡胶垫圈1202内壁紧密贴合，物料管13底端与加料管9顶端紧密贴合。上述的结构设计能够实现物料管13与加料管9的密封连接和快速分离，是本装置实现便捷添加多种原料和添加剂的结构基础。
38.本例中的密封套板1201与调节螺纹杆11为螺纹连接，调节螺纹杆11关于密封套板1201对称分布，调节螺纹杆11通过底端轴承座与基板10构成转动机构。上述的结构设计使得调节螺纹杆11在旋转时，能利用螺纹连接关系，调节密封套板1201的位置。
39.本例中的密封套板1201与基板10为平行分布，密封套板1201与调节螺纹杆11为垂直分布。上述的结构设计保证调节螺纹杆11在驱动密封套板1201进行移动时，密封套板1201始终能够保持与基板10平行。
40.工作原理：使用本装置时，先将图2中排料管2和油液出管8上安装的阀门关闭，通过油液进管4将加热保温用油液添加进外套壳3内，液面没过调温水管5顶端即可，然后通过图1和图4中与加料管9贯穿的物料管13，向反应釜本体1中加入用量较大的原料和添加剂，一些用量较少，需要间隔一定时间添加和其他有特殊添加要求的原料和添加剂，可以在用量较大的原料和添加剂加入完成后，同时同向旋转图4中1个基板10上安装的2个调节螺纹杆11，调节螺纹杆11利用螺纹连接关系驱动密封套板1201带着内橡胶垫圈1202和物料管13上移与加料管9顶部分离，至加料管9顶部开口完全暴露，通过加料管9顶部开口进行添加，添加完成后，只需反向旋转调节螺纹杆11，驱动密封套板1201带着内橡胶垫圈1202和物料管13下移密封复位；
41.原料和添加剂加入后，启动反应釜本体1，反应釜本体1内的物料进行正常反应，当需要升温保证反应正常进行时，直接为图2中的电加热棒6和电加热环7供电，电加热棒6和电加热环7对外套壳3内的油液进行均匀所述快速的加热，升温后的油液，对反应釜本体1内的物料进行加热保温，当需要降低温度时，可以停止为电加热棒6和电加热环7供电，并将常温的冷却水通过调温水管5顶部通入，冷却水在调温水管5中流动，通过铜质的调温水管5快速吸收油液中的热量，降低油液的温度，从而控制反应釜本体1内物料的反应温度，当反应结束需要快速冷却排出时，可以打开油液出管8上的阀门，将油液直接排出，并持续向调温水管5通入冷却水，实现对反应釜本体1的快速降温，降温完成后，打开排料管2上的阀门，将锂电池正极材料前驱体排出即可。
42.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。