一种三元正极材料前驱体的制备装置的制作方法

1.本实用新型涉及三元正极材料前驱体制备设备领域，尤其涉及一种三元正极材料前驱体的制备装置。


背景技术：

2.镍钴锰三元正极材料是近年来出现的一种新型正极材料，因具有成本低、环保性好、容量高、循环性能好等诸多优点，而广泛应用于新型能源、矿物提取、金属冶炼、材料加工等行业。
3.中国专利文件cn 211070054 u公布了一种大容积三元正极材料前驱体外壳，包括密闭釜体，釜体中具有反应腔室，釜体上开设有进料口及出料口，均连通反应腔室,还包括主搅拌装置及副搅拌装置,主搅拌装置包括第一转动轴，且自上而下间隔设有多组第一搅拌桨叶,副主搅拌装置包括第二转动轴，与第一转动轴平行，且自上而下间隔设有多组第二搅拌桨叶，釜体的外壁上绕制有循环传热夹套，釜体中设有传热盘管，其管道呈螺旋状层叠排布。本实用新型解决了外壳放大后热传递纯滞后、时间长，以及剪切力减弱导致前驱体颗粒易团聚等不足。具有结构设计巧妙，热传递效率高以及搅拌剪切力强等优点，但是该装置并没有对前驱体制备过程中关键参数如ph、温度进行控制。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种三元正极材料前驱体的制备装置。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种三元正极材料前驱体的制备装置，包括外壳，所述外壳内层设置有加热层，所述加热层左侧中部固定连接有温度传感器，所述加热层右侧中部固定连接有ph传感器，所述外壳和加热层中间设置有保温层，所述外壳顶端左侧从左到右三个开口处分别设置有盐溶液管道、碱溶液管道和进水管道，所述外壳顶端中心位置处固定连接有支撑箱，所述支撑箱顶端中心处固定连接有电机，所述电机输出端贯穿支撑箱并固定连接有转动轴，所述转动轴在外壳内一段外径处固定连接有多个搅拌叶，所述外壳底端设置有出料口，所述外壳顶端右侧固定连接有控制器。
6.作为上述技术方案的进一步描述：
7.所述加热层内设置有加热电丝。
8.作为上述技术方案的进一步描述：
9.所述盐溶液管道和碱溶液管道上均设置有第一控制阀。
10.作为上述技术方案的进一步描述：
11.所述进水管道上设置有第二控制阀。
12.作为上述技术方案的进一步描述：
13.所述外壳左右两侧底部均固定连接有支架。
14.作为上述技术方案的进一步描述：
15.所述温度传感器和ph传感器均通过信号线和控制器连接。
16.作为上述技术方案的进一步描述：
17.所述出料口上设置有第三控制阀。
18.本实用新型具有如下有益效果：
19.本实用新型中，通过温度传感器和ph传感器获取外壳内混合液体的温度以及ph值，并通过加热层内的加热电丝控制温度，通过进水管道和碱溶液管道控制混合液的ph值，通过第一控制阀控制盐溶液和碱溶液原料的流入速度，使成品质量可控，值得大力推广。
附图说明
20.图1为本实用新型提出的一种三元正极材料前驱体的制备装置的剖视图；
21.图2为本实用新型提出的一种三元正极材料前驱体的制备装置的立体图；
22.图3为本实用新型提出的一种三元正极材料前驱体的制备装置另一方向立体图。
23.图例说明：
24.1、外壳；2、保温层；3、加热层；4、盐溶液管道；5、第一控制阀；6、碱溶液管道；7、进水管道；8、第二控制阀；9、支撑箱；10、电机；11、转动轴；12、搅拌叶；13、温度传感器；14、ph传感器；15、出料口；16、第三控制阀；17、控制器；18、支架。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.参照图1
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3，本实用新型提供的一种实施例：一种三元正极材料前驱体的制备装置，包括外壳1，外壳1内层设置有加热层3，加热层3左侧中部固定连接有温度传感器13，加热层3右侧中部固定连接有ph传感器14，外壳1和加热层3中间设置有保温层2，外壳1顶端左侧从左到右三个开口处分别设置有盐溶液管道4、碱溶液管道6和进水管道7，外壳1顶端中心位置处固定连接有支撑箱9，支撑箱9顶端中心处固定连接有电机10，电机10输出端贯穿支撑箱9并固定连接有转动轴11，转动轴11在外壳1内一段外径处固定连接有多个搅拌叶12，外壳1底端设置有出料口15，外壳1顶端右侧固定连接有控制器17，制备好所需要的盐溶液和碱溶液后，通过盐溶液管道4和碱溶液管道6将原料加入到外壳1中，随后启动电机10，
电机10带动转动轴11进行转动，转动轴11上的搅拌叶12对混合液进行搅拌，促进其反应速度，并通过ph传感器14和温度传感器13获取混合液的ph值和温度，当混合液的温度低于40℃时，加热层3内的加热电丝开始动作，对混合液进行加热，直到温度达到40℃
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60℃之间，加热电丝停止工作，当ph值大于13时，开启第二控制阀8使纯水通过进水管道7流入外壳1内，直到ph值稳定在10
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13之间，关闭第二控制阀8，反应结束之后，打开第三控制阀16控制成品流出至陈化釜内。
28.加热层3内设置有加热电丝，盐溶液管道4和碱溶液管道6上均设置有第一控制阀5，进水管道7上设置有第二控制阀8，外壳1左右两侧底部均固定连接有支架18，温度传感器13和ph传感器14均通过信号线和控制器17连接，出料口15上设置有第三控制阀16，本实用新型通过温度传感器13和ph传感器14获取外壳1内混合液体的温度以及ph值，并通过加热层3内的加热电丝控制温度，通过进水管道7和碱溶液管道6控制混合液的ph值，通过第一控制阀5控制盐溶液和碱溶液原料的流入速度，能够控制反应的ph值和温度值，提高成品质量，值得大力推广。
29.工作原理：首先制备好所需要的盐溶液和碱溶液，随后通过盐溶液管道4和碱溶液管道6将原料加入到外壳1中，随后启动电机10，电机10带动转动轴11进行转动，转动轴11上的搅拌叶12对混合液进行搅拌，提升其反应速度，并通过ph传感器14和温度传感器13获取混合液的ph值和温度，当混合液的温度低于40℃时，加热层3内的加热电丝开始动作，对混合液进行加热，直到温度达到40℃
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60℃之间，加热电丝停止工作，当ph值大于13时，开启第二控制阀8使纯水通过进水管道7流入外壳1内，直到ph值稳定在10
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13之间，关闭第二控制阀8，反应结束之后，打开第三控制阀16控制成品流出至陈化釜内。
30.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。