一种连续生产钠离子正极材料的制备装置的制作方法

本技术涉及正极材料的，特别是涉及一种连续生产钠离子正极材料的制备装置。

背景技术：

1、随着纯电动汽车和插电式混合动力汽车正得到新造车势力和传统造车势力的大力发展，拥有优异性能的电动汽车需满足长续航能力、长使用寿命及大加速度等要求，因此作为电动汽车三大系统之一的电池就需要拥有高容量、长循环周期以及大的放电倍率等性能。目前市场上主流3c电池的正极材料仍然是licoo2，因其成本太高，不宜应用于动力电池领域；而lifepo4、limn2o4、linio2及limno2等正极材料均存在容量小、低温性能差和安全性低等问题，严重影响其在动力电池领域的大规模应用。而三元正极材料完美的结合了上述各材料的优点，具有容量高、循环寿命长、放电倍率大及安全性好等优点，越来越得到研发人员的重视。

2、三元材料前驱体即镍钴锰氢氧化物是三元正极材料的上游产品，将三元前驱体和碳酸钠通过一定比例在氧气氛围下高温烧结即可得到钠离子三元正极材料，因此三元前驱体的品质严重影响着钠离子三元正极材料的质量。目前各大前驱体生产企业均是利用间歇法或连续法通过共沉淀批量生产三元前驱体，间歇法生产的前驱体力度分布均匀、结晶性好，但产量低、批次间稳定性差，不适用于大规模化生产；而连续法生产的前驱体、产量高、批次间稳定性好；连续性生产是工业化生产前躯体的趋势，现有的连续性生产前躯体的反应釜生产的前躯体存在粒度分布宽度大，前驱体的粒度影响正极材料的振实密度和压实密度。所以，亟需开发出一种连续性生产粒径均匀的钠离子正极材料制备装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种连续生产钠离子正极材料的制备装置，以解决上述现有技术存在的问题，实现连续化生产的同时使生产出来的前躯体颗粒粒径更加均匀。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

3、本实用新型提供了一种连续生产钠离子正极材料的制备装置，包括反应釜、气体反冲机构、自动放料机构和搅拌机构，所述反应釜的底部设置有所述气体反冲机构、顶部连接有所述搅拌机构，所述反应釜的釜盖上设置有进料口和排空口，所述反应釜的底部设置有出料口，所述出料口连接有所述自动放料机构，所述搅拌机构的搅拌桨位于所述反应釜内，所述自动放料机构的末端设置有溢流口，所述气体反冲机构能够向所述反应釜的底部均匀通入惰性气体。

4、优选的，所述反应釜包括圆滑连接的上段反应釜体和下段反应釜体，所述下段反应釜体的横截面尺寸小于所述上段反应釜体的横截面尺寸；所述上段反应釜体的内壁上均布有若干个竖直设置的条形的挡流板。

5、优选的，所述反应釜的侧壁上设置有条形玻璃的液位观察窗。

6、优选的，所述反应釜的侧壁上设置有夹套，所述夹套的下端设置有进液口、上端设置有出液口，所述夹套内用于容纳与所述反应釜冷热交换的介质。

7、优选的，所述气体反冲机构包括进气管和反冲盘，所述反冲盘设置于所述反应釜的底部，所述进气管的一端用于连通气源、另一端穿过所述反应釜的侧壁与所述反冲盘连通。

8、优选的，所述进气管上依次设置有进气阀、减压阀和流量计，所述反冲盘的底部气腔与所述进气管连通、顶板上均布有若干个曝气孔；所述反冲盘的底部气腔还与排气管连通，所述排气管上设置有阀门。

9、优选的，所述自动放料机构包括出料管和取样阀，所述出料管通过所述取样阀与所述出料口连接，所述取样阀的侧壁上设置有取样口，所述出料管的末端设置有所述溢流口。

10、优选的，所述出料管呈u型，所述溢流口与所述反应釜内的液面平齐，所述出料管上设置有阀门。

11、优选的，所述搅拌机构包括电机、搅拌轴和搅拌桨，所述电机依次连接有所述搅拌轴和所述搅拌桨，所述搅拌桨位于所述反应釜内，所述搅拌桨上均布有若干个刮刀。

12、优选的，所述反应釜的釜盖与所述反应釜的上口密封连接，所述釜盖上均布有至少四个所述进料口和三个所述排空口，所述进料口与所述排空口交错设置，每个所述进料口上均连接有一进料管，所述进料管上均设置有阀门，每个所述排空口上均连接有一排空管，所述排空管上均设置有阀门。

13、本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

14、本实用新型的反应釜能够连续性的沉降放料，以实现连续化生产功能，同时解决粒度分布宽度大的缺陷，使生产出来的前躯体颗粒粒径比较均匀，可生产出量高、循环寿命长、放电倍率大及安全性好的产品。

技术特征：

1.一种连续生产钠离子正极材料的制备装置，其特征在于：包括反应釜、气体反冲机构、自动放料机构和搅拌机构，所述反应釜的底部设置有所述气体反冲机构、顶部连接有所述搅拌机构，所述反应釜的釜盖上设置有进料口和排空口，所述反应釜的底部设置有出料口，所述出料口连接有所述自动放料机构，所述搅拌机构的搅拌桨位于所述反应釜内，所述自动放料机构的末端设置有溢流口，所述气体反冲机构能够向所述反应釜的底部均匀通入惰性气体。

2.根据权利要求1所述的连续生产钠离子正极材料的制备装置，其特征在于：所述反应釜包括圆滑连接的上段反应釜体和下段反应釜体，所述下段反应釜体的横截面尺寸小于所述上段反应釜体的横截面尺寸；所述上段反应釜体的内壁上均布有若干个竖直设置的条形的挡流板。

3.根据权利要求1所述的连续生产钠离子正极材料的制备装置，其特征在于：所述反应釜的侧壁上设置有条形玻璃的液位观察窗。

4.根据权利要求1所述的连续生产钠离子正极材料的制备装置，其特征在于：所述反应釜的侧壁上设置有夹套，所述夹套的下端设置有进液口、上端设置有出液口，所述夹套内用于容纳与所述反应釜冷热交换的介质。

5.根据权利要求1所述的连续生产钠离子正极材料的制备装置，其特征在于：所述气体反冲机构包括进气管和反冲盘，所述反冲盘设置于所述反应釜的底部，所述进气管的一端用于连通气源、另一端穿过所述反应釜的侧壁与所述反冲盘连通。

6.根据权利要求5所述的连续生产钠离子正极材料的制备装置，其特征在于：所述进气管上依次设置有进气阀、减压阀和流量计，所述反冲盘的底部气腔与所述进气管连通、顶板上均布有若干个曝气孔；所述反冲盘的底部气腔还与排气管连通，所述排气管上设置有阀门。

7.根据权利要求1所述的连续生产钠离子正极材料的制备装置，其特征在于：所述自动放料机构包括出料管和取样阀，所述出料管通过所述取样阀与所述出料口连接，所述取样阀的侧壁上设置有取样口，所述出料管的末端设置有所述溢流口。

8.根据权利要求7所述的连续生产钠离子正极材料的制备装置，其特征在于：所述出料管呈u型，所述溢流口与所述反应釜内的液面平齐，所述出料管上设置有阀门。

9.根据权利要求1所述的连续生产钠离子正极材料的制备装置，其特征在于：所述搅拌机构包括电机、搅拌轴和搅拌桨，所述电机依次连接有所述搅拌轴和所述搅拌桨，所述搅拌桨位于所述反应釜内，所述搅拌桨上均布有若干个刮刀。

10.根据权利要求1所述的连续生产钠离子正极材料的制备装置，其特征在于：所述反应釜的釜盖与所述反应釜的上口密封连接，所述釜盖上均布有至少四个所述进料口和三个所述排空口，所述进料口与所述排空口交错设置，每个所述进料口上均连接有一进料管，所述进料管上均设置有阀门，每个所述排空口上均连接有一排空管，所述排空管上均设置有阀门。

技术总结
本技术公开了一种连续生产钠离子正极材料的制备装置，包括反应釜、气体反冲机构、自动放料机构和搅拌机构，反应釜的底部设置有气体反冲机构、顶部连接有搅拌机构，反应釜的釜盖上设置有进料口和排空口，反应釜的底部设置有出料口，出料口连接有自动放料机构，搅拌机构的搅拌桨位于反应釜内，自动放料机构的末端设置有溢流口，气体反冲机构能够向反应釜的底部均匀通入惰性气体。本技术的反应釜能够连续性的沉降放料，以实现连续化生产功能，同时解决粒度分布宽度大的缺陷，使生产出来的前躯体颗粒粒径比较均匀，可生产出量高、循环寿命长、放电倍率大及安全性好的产品。

技术研发人员：谭星,彭洋,章镇,俞有康
受保护的技术使用者：赣州立探新能源科技有限公司
技术研发日：20230117
技术公布日：2024/1/12