CN208944088U - 一种锂离子电池正极材料前驱体的合成装置 - Google Patents
一种锂离子电池正极材料前驱体的合成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN208944088U CN208944088U CN201821119832.5U CN201821119832U CN208944088U CN 208944088 U CN208944088 U CN 208944088U CN 201821119832 U CN201821119832 U CN 201821119832U CN 208944088 U CN208944088 U CN 208944088U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- synthesizer
- precursor
- reaction kettle
- cell positive
- ionic cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 239000002243 precursor Substances 0.000 title claims abstract description 21
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 19
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 40
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 16
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 8
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 7
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 239000011833 salt mixture Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- KFDQGLPGKXUTMZ-UHFFFAOYSA-N [Mn].[Co].[Ni] Chemical compound [Mn].[Co].[Ni] KFDQGLPGKXUTMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 210000005056 cell body Anatomy 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种锂离子电池正极材料前驱体的合成装置，该合成装置包括沉淀反应釜、中间罐、水力旋流器、陈化反应釜、浓密机。本实用新型的合成装置能够高效、稳定的消除前驱体中的细粉，并且制得的产品成品率高，成品率达到99％以上，产品性能一致性好。
Description
技术领域
本发明属于化工设备领域，具体涉及一种新型的锂离子电池正极材料前驱体的合成装置。
背景技术
锂离子二次电池具有比能量高、循环寿命长、自放电小、无记忆效应等优点，广泛应用于电动汽车、移动电话、笔记本电脑、平板电脑、便携式电动工具、摄录机、军用设备、调峰储能以及分散式储能等多个领域。
随着近年来人们对锂离子电池的比容量要求越来越高，其循环性能和安全性能也相应的恶化。正极材料作为锂离子电池的核心原材料，直接影响锂离子电池的比容量、循环性能和安全性能等。
目前锂离子电池正极材料主要是先通过制备成球形或类球形前驱体，然后将前驱体与锂源混合烧结制得。由于正极材料中小颗粒细粉的存在会使锂离子电池的循环性能和安全性能恶化，因此，在生产过程中，控制正极材料的小颗粒细粉至关重要。
通常行业内消除正极材料的小颗粒细粉的方法主要是将前驱体干粉通过分级设备进行分级，或者采用间歇合成方式生产前驱体，但是以上方法均有较大的缺点，第一种方法分级后的小颗粒细粉只能作为不合格物料报废，导致产品成品率低，生产成本高；第二种方法得到的前驱体粒度分布过窄，导致制成的正极材料压实密度低，影响电池能量密度，并且间歇法生产的前驱体批次间稳定性差。中国专利申请CN105731553A公开了一种晶簇状三元正极材料前驱体及其制备方法，专利中采用间歇合成法，改进了三元前驱体的沉淀条件，得到的前驱体为球形结构，但粒度分布过窄，不利于提高正极材料的压实密度。中国专利CN103943847B公开了一种制备镍钴锰三元材料前驱体的方法，专利中将制得的三元材料前驱体干粉过600目筛，将筛除得到的小粒径筛下料配制成悬浊液，加入反应釜中重新反应，尽管该方法能够去除一部分细粉，但是效率低、效果差，并且由于返回合成釜的细粉已经氧化，其再次合成生长时颗粒会发生分层现象，产品性能会恶化。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种锂离子电池正极材料前驱体的合成装置，可以高效、稳定地降低锂离子电池正极材料前驱体的细粉含量，前驱体的粒度分布宽度适中，不会存在粒度分布过窄的问题，并且具有去除细粉效果好、产品一致性好、工艺简单、生产效率高、成品率高、成本低等优点。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种锂离子电池正极材料前驱体的合成装置，包括沉淀反应釜、中间罐、水力旋流器、陈化反应釜、浓密机；其中所述沉淀反应釜设有搅拌系统、混合盐进液管、络合剂进液管、碱溶液进液管，反应釜侧面设有与中间罐连通的浆料溢流管道。
进一步，所述反应釜外表面设有保温夹套。
进一步，所述中间罐内部设有搅拌系统，外表面设有保温夹套。
进一步，所述沉淀反应釜和中间罐的釜体底部均设有出料阀门。
进一步，所述沉淀反应釜和中间罐的釜体底部出料口与水力旋流器的进料口之间的管路上设有打料泵。
进一步，所述水力旋流器底流出料口下部设有浆液过渡仓，过渡仓下料口与陈化反应釜连通。
进一步，所述水力旋流器溢流出料口通过管道与浓密机连通。
进一步，所述陈化反应釜内部设有搅拌系统。
进一步，所述浓密机内部设有搅拌系统和微孔过滤棒，微孔过滤棒出液口管道上设有加速滤液排出泵。
与现有技术相比，本实用新型具有下述有益效果：
（1）本实用新型的合成装置能够高效、稳定的消除前驱体中的细粉，并且在消除细粉的基础上，材料的粒度分布保持适中，可有效提升正极材料的压实密度，避免了正极材料由于粒度分布过窄导致压实密度低的问题；
（2）本实用新型的合成装置为反应-分离-反应的循环系统，细粉通过液相分离，分离的细粉重新返回沉淀反应釜反应，避免了细粉料的产生和成品率低的问题，产品成品率可达99%以上。
附图说明
图1为本实用新型所公开的一种锂离子电池正极材料前驱体的合成装置的结构示意图。图中标号分别为：
1 沉淀反应釜
101 搅拌系统、102 保温夹套、103 溢流管道、104 混合盐进液管、105络合剂进液管、106 碱溶液进液管
2 中间罐
201 搅拌系统、202 保温夹套
3 水力旋流器
301 泵、302 浆液过渡仓
4 陈化反应釜
401搅拌系统
5 浓密机
501搅拌系统、502微孔过滤棒、503加速滤液排出泵。
具体实施方式
为使本实用新型的创造点更一目了然，以下结合附图和具体的实施方案对本实用新型做进一步阐述，但并不作为对本实用新型的限定。
如图1所示，一种锂离子电池正极材料前驱体合成装置，该装置包括沉淀反应釜（1）、中间罐（2）、水力旋流器（3）、陈化反应釜（4）、浓密机（5）；所述沉淀反应釜（1）设有搅拌系统（101）、混合盐进液管（104）、络合剂进液管（105）、碱溶液进液管（106）；所述沉淀反应釜（1）侧面设有与中间罐（2）连通的浆料溢流管道（103）。
所述反应釜外表面设有保温夹套（102）。
所述中间罐（2）内部设有搅拌系统（201），外表面设有保温夹套（202）。
所述沉淀反应釜（1）和中间罐（2）的釜体底部均设有出料阀门。
所述沉淀反应釜（1）和中间罐（2）的釜体底部出料口与水力旋流器（3）的进料口之间的管路上设有向水力旋流器（3）打料的泵（301）。
所述水力旋流器（3）底流出料口下部设有浆液过渡仓（302），通过过渡仓（302）与陈化反应釜（4）连通。
所述水力旋流器（3）溢流出料口通过管道与浓密机（5）连通。
所述陈化反应釜（4）内部设有搅拌系统（401）。
所述浓密机（5）内部设有搅拌系统（501）和微孔过滤棒（502），微孔过滤棒（502）出液口管道上设有加速滤液排出泵（503）。
本实用新型的工作过程：
物料先进入沉淀反应釜（1），在沉淀反应釜（1）中充分反应，待液位达到溢流口高度时，物料经溢流管道（103）进入中间罐（2），中间罐（2）中的物料通过泵（301）打入水力旋流器（3），去除细粉的物料通过底流出料口进入浆液过渡仓（302），然后进入陈化反应釜（4），水力旋流器（3）分离出的细粉物料通过溢流出料口进入浓密机（5）中，物料通过浓密机（5）浓缩，浓缩的物料通过与沉淀反应釜（1）连接的管道重新流回到沉淀反应釜（1）中继续反应，使细颗粒继续生长，从而消除反应中的细粉颗粒，产品成品率可达到99%以上。
本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，除非特别叙述，本实用新型扩展到任何本说明书中披露的任何新的组合。
Claims (9)
1.一种锂离子电池正极材料前驱体的合成装置，其特征在于包括沉淀反应釜、中间罐、水力旋流器、陈化反应釜、浓密机；其中所述沉淀反应釜设有搅拌系统、混合盐进液管、络合剂进液管、碱溶液进液管，反应釜侧面设有与中间罐连通的浆料溢流管道。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料前驱体的合成装置，其特征在于所述反应釜外表面设有保温夹套。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料前驱体的合成装置，其特征在于所述中间罐内部设有搅拌系统，外表面设有保温夹套。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料前驱体的合成装置，其特征在于所述沉淀反应釜和中间罐的釜体底部均设有出料阀门。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料前驱体的合成装置，其特征在于所述沉淀反应釜和中间罐的釜体底部出料口与水力旋流器的进料口之间的管路上设有向水力旋流器打料的泵。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料前驱体的合成装置，其特征在于所述水力旋流器底流出料口下部设有浆液过渡仓，过渡仓出料口通过管道与陈化反应釜连通。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料前驱体的合成装置，其特征在于所述水力旋流器溢流出料口通过管道与浓密机连通。
8.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料前驱体的合成装置，其特征在于所述陈化反应釜内部设有搅拌系统。
9.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料前驱体的合成装置，其特征在于所述浓密机内部设有搅拌系统和微孔过滤棒，其中，微孔过滤棒出液口管道上设有加速滤液排出泵。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821119832.5U CN208944088U (zh) | 2018-07-16 | 2018-07-16 | 一种锂离子电池正极材料前驱体的合成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821119832.5U CN208944088U (zh) | 2018-07-16 | 2018-07-16 | 一种锂离子电池正极材料前驱体的合成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208944088U true CN208944088U (zh) | 2019-06-07 |
Family
ID=66732038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821119832.5U Active CN208944088U (zh) | 2018-07-16 | 2018-07-16 | 一种锂离子电池正极材料前驱体的合成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN208944088U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113788501A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-14 | 南通金通储能动力新材料有限公司 | 一种制备羟基氧化钴的方法 |
| CN114259961A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-01 | 贵州大龙汇成新材料有限公司 | 提高锂电池正极材料前驱体产能与调控前驱体粒度分布的系统及方法 |
-
2018
- 2018-07-16 CN CN201821119832.5U patent/CN208944088U/zh active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113788501A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-14 | 南通金通储能动力新材料有限公司 | 一种制备羟基氧化钴的方法 |
| CN113788501B (zh) * | 2021-09-24 | 2023-10-17 | 南通金通储能动力新材料有限公司 | 一种制备羟基氧化钴的方法 |
| CN114259961A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-01 | 贵州大龙汇成新材料有限公司 | 提高锂电池正极材料前驱体产能与调控前驱体粒度分布的系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107331859B (zh) | 一种单釜快速合成三元锂电池正极材料前驱体的方法 | |
| CN110048118B (zh) | 一种高镍型镍钴锰酸锂单晶前驱体及其制备方法和高镍型镍钴锰酸锂单晶正极材料 | |
| CN107293695B (zh) | 一种双釜快速合成三元锂电池正极材料前驱体的方法 | |
| CN107308898B (zh) | 一种三元锂电池正极材料前驱体的快速合成装置 | |
| CN108751265A (zh) | 一种锂离子电池正极材料及其前驱体的制备方法 | |
| CN110600683A (zh) | 一种半连续式三元前驱体的制备方法 | |
| CN103915613B (zh) | 水热耦合喷雾热解MnO2/石墨烯电极材料的制备方法 | |
| CN103943847A (zh) | 一种制备镍钴锰三元材料前驱体的方法 | |
| CN103570083B (zh) | 一种锂离子电池正极材料镍钴铝球形前驱体的制备方法 | |
| CN111943278B (zh) | 窄粒径分布的三元前驱体的制备方法 | |
| CN109560283A (zh) | 一种连续浓度梯度的镍钴铝三元前驱体的制备方法 | |
| CN104022262A (zh) | 一种四氧化三锰/石墨烯复合材料的制备方法 | |
| CN109103534B (zh) | 一种废旧含钴锂离子电池的回收方法 | |
| CN105185975A (zh) | 一种羟基磷灰石包覆钛酸锂的制备方法 | |
| CN106654464A (zh) | 一种基于水力旋流作用的铝空气电池电解液循环系统 | |
| CN104716303A (zh) | 球形羟基氧化钴-四氧化三钴复合材料的制备方法 | |
| CN111921267A (zh) | 一种前驱体合成中稳定分离母液的方法 | |
| CN206980732U (zh) | 一种三元锂电池正极材料前驱体的快速合成装置 | |
| CN208944088U (zh) | 一种锂离子电池正极材料前驱体的合成装置 | |
| CN103515611A (zh) | 一种纳米氧化铝膜包覆的锂离子正极材料及其制备方法 | |
| CN104157843A (zh) | 一种高镍锂离子电池正极材料及其制备方法及包含其的锂离子电池 | |
| CN108910965B (zh) | 一种制备三元氢氧化物前驱体的方法 | |
| CN111939859B (zh) | 窄粒径分布的三元前驱体反应装置 | |
| CN110739447A (zh) | 一种锂离子电池前躯体粒径分布可控的制备方法 | |
| CN108946825A (zh) | 一种小粒度四氧化三钴的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |