專利名稱：一種連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電池材料制備技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種制備球形四氧化三鈷的制取裝置。
背景技術(shù)：
鋰離子電池因其電壓高、能量密度高、循環(huán)壽命長、環(huán)境污染小等優(yōu)點備受青睞，近年來，隨著小型可移動電池需求的進一步增長，為鋰離子電池工業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的機遇。鋰離子電池行業(yè)的快速發(fā)展帶動了其正極材料如鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰等鈷系正極材料的發(fā)展，因此對鋰離子電池的鈷系正極材料的需求也大幅增長。四氧化三鈷是鋰離子電池正極材料如鈷酸鋰、鎳鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰的原料，由于鈷系正極材料的化學(xué)成分和物理性能的特殊要求，其原材料四氧化三鈷的化學(xué)成分和物理性能對如鈷酸鋰等的正極材料的電化學(xué)性能影響極大，一般要求四 氧化三鈷為球形或類球形，且要求粒度分布均勻，且粒度分布在盡量窄的范圍之內(nèi)。目前制取四氧化三鈷一般是在一個反應(yīng)釜中進行，由于某一溫度和轉(zhuǎn)速一般可以制取特定粒度的四氧化三鈷顆粒，因此將反應(yīng)釜設(shè)置到合適的溫度和轉(zhuǎn)速，然后將原料通過進料口輸入到反應(yīng)釜中制取預(yù)定粒徑的四氧化三鈷，即四氧化三鈷顆粒從形成到最終長大均是在一個反應(yīng)釜中一次性完成。但是由于在某一特定的溫度和特定的轉(zhuǎn)速下，某些四氧化三鈷可能生長的很快，而一些四氧化三鈷的粒徑增長的很慢，因此當(dāng)反應(yīng)結(jié)束之后某些顆粒已經(jīng)超過預(yù)定粒徑而另外一些卻達不到粒度要求，因此這樣生產(chǎn)出來的四氧化三鈷的粒度分布不夠均勻，合格率較低。因此，如何能夠制取粒度均勻且粒徑分布范圍盡量窄的球形四氧化三鈷是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置，以制取粒度均勻且粒徑分布范圍盡量窄的球形四氧化三鈷。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置，所述連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置包括多個由出料連接管串聯(lián)在一起的反應(yīng)釜，且在首端的反應(yīng)釜上設(shè)置有進料口，末端反應(yīng)釜上設(shè)置有出料口。優(yōu)選的，所述進料口為設(shè)置于所述首端反應(yīng)釜的蓋板上且直接通到所述首端反應(yīng)釜釜底的進料管，所述出料口設(shè)置于所述末端反應(yīng)釜的釜體上。優(yōu)選的，所述出料連接管的兩端分別設(shè)置于前后兩個反應(yīng)釜的釜體上，且距離反應(yīng)釜的釜口距離均為25-35cm。優(yōu)選的，所述出料連接管的兩端距離反應(yīng)釜的釜口的距離為30cm。[0012]優(yōu)選的，所述多個反應(yīng)釜呈階梯狀設(shè)置，且所述反應(yīng)釜由首端到末端依次降低。優(yōu)選的，所述反應(yīng)釜的蓋板上還設(shè)置有排氣管。優(yōu)選的，所述反應(yīng)釜的釜底還設(shè)置有底部出料口。由于本實用新型中的連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置包括多個由出料管串聯(lián)在一起的反應(yīng)釜，因此可以將反應(yīng)釜由首端到末端依次設(shè)置為不同的溫度和攪拌速度，使四氧化三鈷在多個反應(yīng)釜中逐級長大，最后在末端反應(yīng)釜中成長為預(yù)定粒徑的球形四氧化三鈷。雖然在某一反應(yīng)釜中某些四氧化三鈷可能生長的較快，但是當(dāng)其生長到與該反應(yīng)釜中設(shè)定溫度和攪拌速度相對應(yīng)的粒徑時就會進入到下一級反應(yīng)釜中繼續(xù)生長，由于溫度和攪拌速度的變化，使得原來生長速度較慢四氧化三鈷顆粒的在新的環(huán)境下生長速度加快，而原來生長較快的四氧化三鈷顆粒其生長速放慢，這樣可以抵消上一級產(chǎn)生的粒徑差另IJ，依次類推，直到物料進入末端反應(yīng)釜內(nèi)生長成為預(yù)定粒徑的球形四氧化三鈷，由此可見該種連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置可以使球形四氧化三鈷的粒徑分布更加均勻，從而提高四氧化三鈷顆粒的合格率。
圖1為本實用新型實施例所提供的連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型的核心是提供一種連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置，該四氧化三鈷制取裝置是將多個反應(yīng)釜由出料管串聯(lián)起來，形成一個反應(yīng)釜組，通過對各個反應(yīng)釜設(shè)置不同的溫度和攪拌速度使四氧化三鈷顆粒在各個反應(yīng)釜中逐級長大，從而使球形四氧化三鈷的粒度分布更為均勻。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型方案，
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細說明。請參考圖1，圖1為本實用新型實施例所提供的連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型所公開的連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置，包括多個由出料連接管3串聯(lián)在一起的反應(yīng)釜，并且在首端反應(yīng)釜上設(shè)置有進料口 9，末端反應(yīng)釜上設(shè)置有出料口 4。本實用新型實施例中所提供的四氧化三鈷制取裝置為三個結(jié)構(gòu)相同的反應(yīng)釜所組成的反應(yīng)釜組，將制備球型四氧化三鈷的反應(yīng)混合料由進料口 9輸送至首端的反應(yīng)釜中，然后調(diào)整各個反應(yīng)釜的溫度和攪拌速度，反應(yīng)釜中的溫度由蛇形加熱管7控制，并由溫度計隨時測量，攪拌速度由驅(qū)動軸I控制，驅(qū)動軸I的底端設(shè)置有攪拌件5 ;首先根據(jù)需要生產(chǎn)的四氧化三鈷的粒徑調(diào)節(jié)末端反應(yīng)釜的溫度和攪拌速度，使其溫度和攪拌速度適合該種粒徑的四氧化三鈷顆粒成長，然后對其他反應(yīng)釜依次進行調(diào)節(jié)，當(dāng)四氧化三鈷顆粒在反應(yīng)釜中成長為與該反應(yīng)釜中所設(shè)定的溫度和攪拌溫度相適應(yīng)的粒徑時，使四氧化三鈷反應(yīng)混合料由出料連接管3進入到下一級反應(yīng)釜中進行生長，從而使球形四氧化三鈷的粒徑由首端反應(yīng)釜至末端反應(yīng)釜依次增大，并最終在末端反應(yīng)釜中成長為預(yù)定粒徑的四氧化三鈷。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，為了適應(yīng)生產(chǎn)要求，可以對該連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置種的反應(yīng)釜的數(shù)量作適應(yīng)性調(diào)整。[0023]雖然在某一反應(yīng)釜中某些四氧化三鈷可能生長的較快， 但是當(dāng)其生長到與該反應(yīng)釜中設(shè)定溫度和攪拌速度相對應(yīng)的粒徑時就會進入到下一級反應(yīng)釜中繼續(xù)生長，由于溫度和攪拌速度的變化，使得原來生長速度較慢四氧化三鈷顆粒的在新的環(huán)境下生長速度加快，而原來生長較快的四氧化三鈷顆粒其生長速放慢，這樣可以抵消上一級產(chǎn)生的粒徑差另IJ，依次類推，直到物料進入末端反應(yīng)釜內(nèi)生長成為預(yù)定粒徑的球形四氧化三鈷，由此可見該種連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置可以使球形四氧化三鈷的粒徑分布更加均勻，從而提高四氧化三鈷顆粒的合格率。為了進一步優(yōu)化本實用新型的技術(shù)方案，本實施例中的進料口9為設(shè)置在首端的反應(yīng)釜的蓋板8上且直接通到該反應(yīng)釜的釜底的進料管，出料口 4設(shè)置在末端反應(yīng)釜的釜體上。這樣反應(yīng)混合料可以由反應(yīng)釜的蓋板8處直接通入到反應(yīng)釜的釜底進行反應(yīng)。為了設(shè)置時的方便，本實用新型實施例所提供的出料連接管3的兩端分別設(shè)置在前后兩個反應(yīng)釜的釜體2上，并且距離反應(yīng)釜的釜口距離均為25-35mm，更為優(yōu)選的為30mm，將出料連接管設(shè)置在該位置是為了保證從上一級反應(yīng)釜中輸出的四氧化三鈷反應(yīng)混合料為經(jīng)過攪拌件攪拌均勻的混合料，本實施例中的反應(yīng)釜的釜口具體為釜體2上覆蓋有蓋板8的位置。為了使上一級反應(yīng)釜中的四氧化三鈷反應(yīng)混合料更容易的流向下一級反應(yīng)釜中，本實施中的多個反應(yīng)釜呈階梯狀設(shè)置，當(dāng)然，為了適應(yīng)該種設(shè)置方式，出料連接管3需要折彎，如圖1中所示，這可以使上一級反應(yīng)釜中的四氧化三鈷反應(yīng)混合料順利流到下一級反應(yīng)釜中繼續(xù)生長。反應(yīng)釜中在進行球形四氧化三鈷制備時需要保持適當(dāng)?shù)膲毫?，而在球形四氧化三鈷制備過程中反應(yīng)釜中會產(chǎn)生大量氣體，這就需要將這些氣體及時排出，以保持反應(yīng)釜內(nèi)合格的反應(yīng)環(huán)境，為此本實施例中在反應(yīng)釜的蓋板8上設(shè)置了排氣管10。為了能夠在反應(yīng)完成之后可以清空反應(yīng)釜，本實施例中還在各個反應(yīng)釜的釜底設(shè)置了底部出料口 6，底部出料口 6的設(shè)置還帶來了另一個技術(shù)效果，即該連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置可以同時制取不同粒度的球形四氧化三鈷。以上對本實用新型所提供的連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置，其特征在于，所述連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置包括多個由出料連接管(3 )串聯(lián)在一起的反應(yīng)釜，且在首端的反應(yīng)釜上設(shè)置有進料口( 9 )，末端反應(yīng)釜上設(shè)置有出料口(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置，其特征在于，所述進料口(9)為設(shè)置于所述首端的反應(yīng)釜的蓋板(8)上且直接通到所述首端反應(yīng)釜釜底的進料管，所述出料口(4)設(shè)置于所述末端反應(yīng)釜的釜體(2)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置，其特征在于，所述出料連接管(3)的兩端分別設(shè)置于前后兩個反應(yīng)釜的釜體(2)上，且距離反應(yīng)釜的釜口距離均為.25_35cm0
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置，其特征在于，所述出料連接管(3)的兩端距離反應(yīng)釜的釜口的距離為30cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置，其特征在于，所述多個反應(yīng)釜呈階梯狀設(shè)置，且所述反應(yīng)釜由首端到末端依次降低。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置，其特征在于，所述反應(yīng)釜的蓋板(8)上還設(shè)置有排氣管(10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置，其特征在于，所述反應(yīng)釜的釜底還設(shè)置有底部出料口(6)。
專利摘要本實用新型涉及一種連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置，所述連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置包括多個由出料連接管串聯(lián)在一起的反應(yīng)釜，且在首端的反應(yīng)釜上設(shè)置有進料口，末端反應(yīng)釜上設(shè)置有出料口。該連續(xù)式四氧化三鈷制取裝置可以使四氧化三鈷顆粒在不同的反應(yīng)釜中逐級生長，從而消除在單一反應(yīng)釜中因反應(yīng)條件不變而導(dǎo)致的顆粒成長性不好，球形四氧化三鈷的顆粒分布不均勻的現(xiàn)象。
文檔編號C01G51/04GK202864938SQ201220518689
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月9日
發(fā)明者陸益展, 沈恒冠, 朱珠, 蔡運和, 戚洪亮 申請人:寧波科博特鈷鎳有限公司