[发明专利]用于分级三元前驱体的装置

说明书

本发明公开了一种用于分级三元前驱体的装置，该装置包括：上流柱体，上流柱体的顶部敞开，包括：三元前驱体浆料进管，三元前驱体浆料进管由上流柱体的顶部伸入至上流柱体内部；溢流槽，溢流槽设在上流柱体顶部的外侧壁上；上流出口，上流出口设置在溢流槽底部；底流柱体，底流柱体包括：旋转进水管，旋转进水管与底流柱体下部的侧壁相切设置；底流出口，底流出口的出料方向与底流柱体上部的侧壁相切设置，在高度方向上，底流出口位于旋转进水管的上部；过渡柱体，过渡柱体连接上流柱体和底流柱体；上流柱体与底流柱体的直径比为(1.2‑2)：1。该装置可实现不同比重或不同粒径三元前驱体颗粒的分级，能显著提高用于分级三元前驱体的装置的分级效率。

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，具体而言，本发明涉及用于分级三元前驱体的装置。

背景技术

目前三元前驱体的主要制备方法为共沉淀法，即以碱溶液或碳酸盐溶液作为沉淀剂，使镍钴锰金属离子完全沉淀的方法。该法合成前驱体至少包含了四个步骤，分别是成核、生长、聚结、团聚过程。而成核和生长两个过程对三元正极材料前驱体颗粒的粒径及粒度分布、形貌结构等特征影响明显。要使析出的固体颗粒大小均匀，可使成核和生长两个过程分开，便于已产生的晶核同步长大，所以有必要在合成过程中将粒径较小的颗粒与较大颗粒分开，从而使较小颗粒再次生长。此外，颗粒粒径大小以及均一性会影响三元正极材料的振实密度和电化学性能等。

在已有的生产三元前驱体的方法中，有的将产生的小颗粒丢弃不再利用，造成浪费；有的需增加干燥筛分工序增加了工艺流程的复杂性；有的为避免小颗粒产生采用间断式反应釜，生产效率低。

因此，目前处理合成后三元前驱体浆料的技术有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于分级三元前驱体的装置。该装置可实现不同比重或不同粒径三元前驱体颗粒的分级，且能显著提高用于分级三元前驱体的装置的分级效率。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种用于分级三元前驱体的装置，根据本发明的实施例，所述用于分级三元前驱体的装置由上至下包括：

上流柱体，所述上流柱体的顶部敞开，包括：

三元前驱体浆料进管，所述三元前驱体浆料进管由所述上流柱体的顶部伸入至所述上流柱体内部；

溢流槽，所述溢流槽设在所述上流柱体顶部的外侧壁上；

上流出口，所述上流出口设置在所述溢流槽底部；

底流柱体，所述底流柱体包括：

旋转进水管，所述旋转进水管与所述底流柱体下部的侧壁相切设置；

底流出口，所述底流出口的出料方向与所述底流柱体上部的侧壁相切设置，在高度方向上，所述底流出口位于所述旋转进水管的上部；

过渡柱体，所述过渡柱体连接所述上流柱体和所述底流柱体；

其中，所述上流柱体与所述底流柱体的直径比为(1.2-2)：1。

根据本发明实施例的用于分级三元前驱体的装置，三元前驱体浆料通过三元前驱体浆料进管进入到上流柱体，同时水从旋转进水管进入底流柱体，因旋转进水管与底流柱体下部的侧壁相切设置，水沿底流柱体内壁切线进入并向上形成涡旋水流，并与通入的三元前驱体浆料混合。三元前驱体浆料中比重较大或者粒径较大的固体三元前驱体颗粒向下沉积，最后通过底流出口排出；而比重较小或者粒径较小的三元前驱体颗粒则跟随向上旋转的水流向上运动，最终由上流柱体顶端溢出并进入溢流槽，通过上流出口排出。由此，该装置可以实现三元前驱体浆料的连续进料，同时能不间断的分离出不同比重或者不同粒径的三元前驱体颗粒，实现三元前驱体浆料的分级，并显著提高分级效率。