[实用新型]一种三元前驱体合成、包覆一体化装置

说明书

本实用新型涉及锂电材料生产设备技术领域，公开了一种三元前驱体合成、包覆一体化装置，本实用新型包括反应釜，反应釜外侧壁设有加热盘管，反应釜侧壁为双层从而形成环柱形夹套；反应釜中部设有隔板，隔板将反应釜内腔分隔为相互隔离的合成室和包覆室，隔板将夹套分割为半包围在合成室外侧壁的第一夹套和半包围在包覆室外侧壁的第二夹套；还设有物料进出组件、参数探测组件、调温水进出组件、温度检测组件，物料进出组件中的进料端口处设有将物料导向合成室或包覆室底部的管路。将合成室与包覆室整合在一个反应釜中，在三元前驱体合成结束后即刻就能进行包覆，反应充分且能耗更低，操作简单而效率更高，具有极大的推广价值和广阔的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及锂电材料生产设备技术领域，具体涉及一种三元前驱体合成、包覆一体化装置。

背景技术

在能源危机与环境压力的双重背景下，各国都大力的投入到新能源的开发与应用。随着锂电材料不断的更新换代，低成本、高性能、安全性高的锂离子电池(LIB)作为推动科技进步的一项关键技术，已成为人们关注的焦点。

三元材料前驱体直接决定三元正极材料三分之二的理化性能。在保证安全性能的前提下开发锂离子电池高能量密度、高倍率性能，长的电池的循环寿命成了亟待解决的问题。然而普通的三元前驱体高能量密度带来的一个负面影响就是循环寿命的下降，这似乎是动力电池无法逃脱的一个宿命，近年来一些研究者们从三元前驱体的单晶材料入手来解决高能量密度锂离子电池的长寿命问题。为了改善其性能上的缺陷，研究者提出了优化合成工艺、掺杂以及包覆等手段。

包覆是一种常见且有效的改性手段，根据不同的性能要求包覆不同的材料可以优化其性能提升其稳定性。然而，目前包覆操作通常需要前驱体制备完成再进行，如此一来便形成了设备和能源的浪费，体积能量密度低，产品性能也得不到充分保证。常规生产系统中需要进行物料转移，还存在蒸发损失和物料污染的问题。

因此，锂电材料生产设备技术领域亟需一种设备投资小、产品质量高、操作方便、物料安全的三元前驱体合成、包覆一体化装置。

发明内容

本实用新型克服了现有技术的缺陷，提供一种设备投资小、产品质量高、操作方便、物料安全的三元前驱体合成、包覆一体化装置。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种三元前驱体合成、包覆一体化装置，包括塔式反应釜，所述反应釜外侧壁设有螺旋盘绕的加热盘管，所述反应釜侧壁为双层从而形成环柱形夹套；

所述反应釜中部设有隔板，所述隔板将反应釜内腔分隔为相互隔离的合成室和包覆室，所述隔板将夹套分割为半包围在合成室外侧壁的第一夹套和半包围在包覆室外侧壁的第二夹套；

所述合成室和包覆室均设有适配的物料进出组件、参数探测组件，所述第一夹套和第二夹套均设有适配的调温水进出组件、温度检测组件；

所述物料进出组件中的进料端口处设有将物料导向合成室或包覆室底部的管路。

进一步的，所述反应釜顶部对应合成室正中位置设有第一搅拌窗口，所述合成室中、第一搅拌窗口下方设有可受控转动的第一搅拌轮；所述反应釜顶部对应包覆室正中位置设有第二搅拌窗口，所述包覆室中、第二搅拌窗口下方设有可受控转动的第二搅拌轮。

进一步的，所述第一搅拌窗口上方设有第一电机，所述第一电机的输出端与第一搅拌轮的轮轴相连；所述第二搅拌窗口上方设有第二电机，所述第二电机的输出端与第二搅拌轮的轮轴相连。

进一步的，所述物料进出组件包括设置在合成室顶部的盐进料口、第一氮气入口、氨进料口、碱进料口和第一取样口；所述物料进出组件还包括设置在包覆室顶部的沉淀剂进料口、包覆剂进料口、络合剂进料口、第二氮气入口和第二取样口；所述物料进出组件还包括设置在反应釜底部的放料孔，所述放料孔上端设有与合成室相通的第一支管和与包覆室相通的第二支管。