[发明专利]用于制备三元前驱体的反应釜

说明书

本发明提供了一种用于制备三元前驱体的反应釜。该反应釜包括：釜体；搅拌机构，搅拌机构包括搅拌杆和沿搅拌杆均匀分布的搅拌叶，搅拌叶位于釜体的内部，搅拌杆的一部分位于釜体的内部，另一部分分布在釜体的外部；多个挡流板，多个挡流板均匀分布在釜体的内壁上；多个进料管，多个进料管具有进料口和出料口，进料口位于釜体的外部，出料口位于釜体的内部，且在釜体的轴向方向上出料口位于搅拌叶的下方，出料口安装有雾化喷嘴。由此，通过上述反应釜制备三元前驱体的颗粒球形度、抗压强度较佳，并可以优化三元前驱体一次颗粒堆叠方式，提高颗粒比表面积，且使得三元前驱体的振实密度在1.8～2.3之间。

技术领域

本发明涉及反应釜的技术领域，具体的，涉及用于制备三元前驱体的反应釜。

背景技术

目前用于制备三元前驱体(三元前驱体即为用于制备锂离子电池正极材料的前驱体材料)的反应釜，进料管均采用较粗的口径的直管进行进料，只考虑到物料的顺畅以及连续进料，但这样会导致物料分散能力弱，从而导致制备的小颗粒三元前驱体的球形度差、异常成核多、抗压强度较差、振实密度过高，在颗粒内部也会存在元素分布不均匀的现象

因此，关于制备三元前驱体的研究有待深入。

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制备三元前驱体的反应釜，该反应釜可以提高制备的三元前驱体颗粒的球形度或抗压强度。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种用于制备三元前驱体的反应釜。根据本发明的实施例，该反应釜包括：釜体；搅拌机构，所述搅拌机构包括搅拌杆和沿所述搅拌杆均匀分布的搅拌叶，所述搅拌叶位于所述釜体的内部，所述搅拌杆的一部分位于所述釜体的内部，另一部分分布在所述釜体的外部；多个挡流板，多个所述挡流板均匀分布在所述釜体的内壁上；多个进料管，多个所述进料管具有进料口和出料口，所述进料口位于所述釜体的外部，所述出料口位于所述釜体的内部，且在所述釜体的轴向方向上所述出料口位于所述搅拌叶的下方，所述出料口安装有雾化喷嘴。由此，通过上述反应釜制备三元前驱体的颗粒球形度、抗压强度较佳，并可以优化三元前驱体一次颗粒堆叠方式，提高颗粒比表面积，且使得三元前驱体的振实密度在1.8～2.3之间(针对三元镍钴锰氢氧化物前驱体，其振实密度为2.0～2.3；针对镍钴铝氢氧化物前驱体，其振实密度在1.8～2.0之间)，具体的：通过采用雾化喷嘴可以很好的实现制备三元前驱体的原料的均匀分散，更大程度的减少出料口位置的浓度梯度，实现均匀成核，减少核团聚；而且，采用雾化喷嘴进料管可以实现原料的均匀分散，可以使得三元前驱体的一次颗粒生长更均匀有序，增加一次颗粒的搭接孔隙，从而提高了三元前驱体的比表面；再者，采用雾化喷嘴形式进行布料，类似于在混合流体中加入定向流，以定向流来进行原料分散，实现均匀成核，并以进料管的合理布局来保证粒子混合流型，从而实现合理三元前驱体的均匀生长。

根据本发明的实施例，每个所述挡流板与所述釜体的中心轴之间具有第一夹角。

根据本发明的实施例，所述第一夹角大于0°且小于等于30°，优选地，所述第一夹角为15°～30°。

根据本发明的实施例，相对所述挡流板的底端位置，所述挡流板沿顺时针方向倾斜，使得所述挡流板与所述釜体的中心轴之间具有所述第一夹角。

根据本发明的实施例，所述进料管包括硫酸盐进料管，所述挡流板的数量和所述硫酸盐进料管的数量相同，定义径向间距最小的一个所述硫酸盐进料管和一个所述挡流板为组合，在每个所述组合中，定义第一直线，所述第一直线与所述釜体的中心轴垂直，且经过所述雾化喷嘴的中心点；定义第二直线，所述第二直线与所述釜体的中心轴垂直，且经过所述挡流板，其中，所述第一直线和所述第二直线具有第二夹角。

根据本发明的实施例，所述第二夹角大于0°且小于等于30°，优选地，所述第二夹角为5°～15°。

根据本发明的实施例，在每个所述组合中，所述雾化喷嘴位于所述第二直线顺时针的一侧。