一種合成納米級磷酸亞鐵鋰前驅體的反應釜的製作方法
2023-12-05 19:40:36 2
專利名稱：一種合成納米級磷酸亞鐵鋰前驅體的反應釜的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種化學反應裝置，具體涉及一種反應釜，尤其涉及一種適合鋰源(固體)、碳源(固體)、鐵源(固體)、磷源(固體)進行液相反應合成納米級磷酸亞鐵鋰前驅體的反應爸。
背景技術：
鋰源、碳源、鐵源、磷源進行聚合反應合成納米級磷酸亞鐵鋰前驅體的過程，是一個具有原材料分段溶解和不斷聚合同時進行的多重反應過程，為了獲得適當的前驅體，工藝要求調控反應速度。在合適的條件下，聚合反應速度較快，整個過程的速率由原材料溶解速度所控制。因此，一方面需要強化攪拌強度，減少原材料分段溶解時間，使不同原材料以分子(或離子)水平快速分散在液相中，以利於不同原材料分子間的反應。另一方面在特定的時間段要減小溶解速度，來降低反應速度。為此，需在可控制攪拌強度條件下，調控聚合·形成納米級磷酸亞鐵鋰前驅體的反應速度。通常攪拌搪瓷反應釜採用固定的定速攪拌方式，攪拌強度恆定，要麼攪拌過快，要麼攪拌過慢，遠遠不能滿足上述工藝要求不斷變化攪拌強度的要求。
發明內容為了克服現有反應釜攪拌速度不可調的缺陷，本實用新型的目的在於提供一種合成納米級磷酸亞鐵鋰前驅體的反應釜。本實用新型的目的通過下述技術方案實現一種合成納米級磷酸亞鐵鋰前驅體的反應釜，由攪拌器、釜罐體和夾套構成；攪拌器由攪拌電機、攪拌軸和攪拌槳構成，攪拌軸的上下兩端分別連接攪拌電機和攪拌槳；攪拌電機位於釜罐體的外部正上方；攪拌軸伸進釜罐體內，並安裝在釜罐體內的中軸位置；釜罐體上端與攪拌軸連接的位置設有機械密封；釜罐體是容器件，其長徑比大於1，攪拌與合成反應均在釜罐體內進行；釜罐體的底部正中設有凸出於底部的出料口，用於合格的納米級磷酸亞鐵鋰前驅體物料的出料；夾套圍繞在釜罐體的中下部和底部；所述的釜罐體頂端設有進料口，以便分段投放不同的原材料；所述的釜罐體頂端還設有變頻調節器支架，變頻調節器支架上安裝變頻調節器，變頻調節器通過線路與攪拌電機連接，控制攪拌電機的轉速，以適應不同的原材料溶解和聚合合成納米級磷酸亞鐵鋰前驅體的要求；所述的釜罐體內壁、攪拌槳及攪拌軸在釜罐體內的部分均塗有隔離塗層，隔離鐵離子對前驅體聚合反應的幹擾；所述的隔離塗層優選搪玻璃隔離層；所述的夾套上設有進水口和出水口，可通入熱水或冷水幫助釜內原料溶解，還可以為前驅體聚合反應升溫或降溫。本實用新型相對於現有技術具有如下的優點及效果I、本實用新型的合成納米級磷酸亞鐵鋰前驅體的反應釜可工業化合成納米級磷酸亞鐵鋰前驅體。2、通過變頻調節器控制攪拌電機轉速，本實用新型的反應釜能有效地調節和控制反應釜中的攪拌強度，滿足不同原材料溶解反應和磷酸亞鐵鋰前驅體聚合反應的需要。3、本實用新型的反應釜的釜罐體內壁、攪拌軸和攪拌槳襯有隔離塗層，隔離鐵離子對前驅體聚合反應的幹擾，保證前驅體產品質量。4、本實用新型的反應釜的釜罐體外有設置夾套，通過熱水或冷水調節釜體內溫度，保證原材料的溶解、反應和納米級磷酸亞鐵鋰前驅體聚合反應。5、本反應釜結構簡單、操作和控制很容易。
圖I是本實用新型的合成納米級磷酸亞鐵鋰前驅體的反應釜的結構示意圖；其中，I-攪拌電機，2-變頻調節器，3-變頻調節器支架，4-機械密封，5-釜罐體，6-攪拌軸，7-攪拌槳，8-夾套，9-進料口，10-出料口，11-進水口，12-出水口，13-搪玻璃隔離層。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限於此。實施例一種合成納米級磷酸亞鐵鋰前驅體的反應釜，其結構如圖I所示，由攪拌器、釜罐體5和夾套8構成；攪拌器由攪拌電機I、攪拌軸6和攪拌槳7構成，攪拌軸6的上下兩端分別連接攪拌電機I和攪拌槳7 ;攪拌電機I位於釜罐體5的外部正上方；攪拌軸6伸進釜罐體5內，並安裝在釜罐體5內的中軸位置；釜罐體5上端與攪拌軸6連接的位置設有機械密封4 ；釜罐體5是容器件，其長徑比大於1，攪拌與合成反應均在釜罐體5內進行；釜罐體5的底部正中設有凸出於底部的出料口 10，用於合格的納米級磷酸亞鐵鋰前驅體物料的出料；夾套8圍繞在釜罐體5的中下部和底部；釜罐體5頂端設有進料口 10，以便分段投放不同的原材料；釜罐體5頂端還設有變頻調節器支架3，變頻調節器支架3上安裝變頻調節器2，變頻調節器2通過線路與攪拌電機I連接，控制攪拌電機I的轉速，以適應不同的原材料溶解和聚合合成納米級磷酸亞鐵鋰前驅體的要求；釜罐體5內壁、攪拌槳7及攪拌軸6在釜罐體5內的部分均塗有搪玻璃隔離層13，隔離鐵離子對前驅體聚合反應的幹擾；夾套8上設有進水口 11和出水口 12,可通入熱水或冷水幫助爸內原料溶解,還可以為前驅體聚合反應升溫或降溫。本實用新型的合成納米級磷酸亞鐵鋰前驅體的反應釜是製備納米級磷酸亞鐵鋰前驅體的核心設備,其釜罐體5內容積根據生產規模需要可設計在0. 1-I0m3 ;釜罐體5內盛裝的市售鋰源(固體)、碳源(固體)、鐵源(固體)、磷源(固體)原材料，經控制攪拌強度來調控溶解、反應和聚合反應的速度，可以製備出批次穩定的納米級磷酸亞鐵鋰前驅體，它是保證鋰電池正極材料磷酸亞鐵鋰產品合格的前驅體產品。上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式並不受上述 實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種合成納米級磷酸亞鐵鋰前驅體的反應釜，其特徵在於是由攪拌器、釜罐體和夾套構成；攪拌器由攪拌電機、攪拌軸和攪拌槳構成，攪拌軸的上下兩端分別連接攪拌電機和攪拌槳； 攪拌電機位於釜罐體的外部正上方；攪拌軸伸進釜罐體內，並安裝在釜罐體內的中軸位置； 所述的釜罐體頂端設有變頻調節器支架，變頻調節器支架上安裝變頻調節器，變頻調節器通過線路與攪拌電機連接。
2.根據權利要求I所述的合成納米級磷酸亞鐵鋰前驅體的反應釜，其特徵在於所述的釜罐體上端與攪拌軸連接的位置設有機械密封。
3.根據權利要求I所述的合成納米級磷酸亞鐵鋰前驅體的反應釜，其特徵在於所述釜罐體的長徑比大於I，釜罐體的底部正中設有凸出於底部的出料口，夾套圍繞在釜罐體的中下部和底部。
4.根據權利要求I所述的合成納米級磷酸亞鐵鋰前驅體的反應釜，其特徵在於所述的釜罐體頂端設有進料口。
5.根據權利要求I所述的合成納米級磷酸亞鐵鋰前驅體的反應釜，其特徵在於所述的釜罐體內壁、攪拌槳及攪拌軸在釜罐體內的部分均塗有隔離塗層。
6.根據權利要求5所述的合成納米級磷酸亞鐵鋰前驅體的反應釜，其特徵在於所述的隔離塗層為搪玻璃隔離層。
7.根據權利要求I所述的合成納米級磷酸亞鐵鋰前驅體的反應釜，其特徵在於所述的夾套上設有進水口和出水口。
專利摘要本實用新型公開了一種合成納米級磷酸亞鐵鋰前驅體的反應釜，該反應釜是由攪拌器、釜罐體和夾套構成；攪拌器由攪拌電機、攪拌軸和攪拌槳構成，攪拌軸的上下兩端分別連接攪拌電機和攪拌槳；攪拌電機位於釜罐體的外部正上方；攪拌軸伸進釜罐體內，並安裝在釜罐體內的中軸位置；所述的釜罐體頂端設有變頻調節器支架，變頻調節器支架上安裝變頻調節器，變頻調節器通過線路與攪拌電機連接。通過變頻調節器控制攪拌電機轉速，本實用新型的反應釜能有效地調節和控制反應釜中的攪拌強度，滿足不同原材料溶解反應和磷酸亞鐵鋰前驅體聚合反應的需要。本實用新型的反應釜的釜罐體內壁、攪拌軸和攪拌槳襯有隔離塗層，隔離鐵離子對前驅體聚合反應的幹擾，保證前驅體產品質量。
文檔編號C01B25/45GK202558636SQ20122023785
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月24日 優先權日2012年5月24日
發明者張伊, 張震霖 申請人:張伊, 張震霖