專(zhuān)利名稱(chēng)：一種制備球形氫氧化鎳裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及新能源和新材料的制備設(shè)備，尤其涉及一種制備球形氫氧化鎳裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)前在球形氫氧化鎳業(yè)界和學(xué)術(shù)界，針對(duì)氫氧化鎳電極的研究較多，而對(duì)制備球形氫氧化鎳的設(shè)備的研究幾為空白。目前，在制備球形氫氧化鎳的領(lǐng)域中，所采用的主要的反應(yīng)設(shè)備為舊式的立式夾套反應(yīng)釜。該裝置雖然通用性強(qiáng)、也易于制造，攪拌效率高，適合用于溶解結(jié)晶等精細(xì)化工行業(yè)。但是，現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是攪拌體系存在分層不明晰，影響晶體的發(fā)育情況，且存在攪拌盲區(qū)和溫度梯度?，F(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是攪拌體系存在分層不明晰，影響晶格的發(fā)育控制，從而影響鎳氫二次電池的電化學(xué)性能。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為了要克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種制備球形氫氧化鎳裝置，本實(shí)用新型提高了球形氫氧化鎳二次的電化學(xué)性能，因?yàn)榍蛐螝溲趸噷儆诹骄w，而其晶體的產(chǎn)生和發(fā)育成長(zhǎng)大致分成三個(gè)階段成核期、生長(zhǎng)期、熟化期。本實(shí)用新型改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)在于控制了晶體的成核和生長(zhǎng)速度，延長(zhǎng)了晶體的熟化時(shí)間以及增大了攪拌區(qū)域，有利于控制球形氫氧化鎳的結(jié)晶及其制備過(guò)程中該晶格所發(fā)生缺陷，從而提高了晶體二次電池的電化學(xué)性能。隨著球形氫氧化鎳二次電池在工業(yè)和生活中的廣泛應(yīng)用，滿(mǎn)足消費(fèi)群體對(duì)其電化學(xué)性能提出了更高要求。本實(shí)用新型解決其存在缺陷問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種制備球形氫氧化鎳裝置，包括反應(yīng)釜，所述的反應(yīng)釜上設(shè)有攪拌裝置，反應(yīng)釜連接有可把球形氫氧化鎳晶體沉降并輸送回反應(yīng)釜的沉降罐。作為對(duì)前述技術(shù)方案的進(jìn)一步設(shè)計(jì)所述的攪拌裝置設(shè)有置于反應(yīng)釜上的電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)的攪拌軸以及設(shè)于攪拌軸上的至少三層的攪拌槳結(jié)構(gòu)。作為對(duì)前述技術(shù)方案的進(jìn)一步設(shè)計(jì)所述的攪拌軸設(shè)有三層攪拌槳結(jié)構(gòu)，最上層攪拌結(jié)構(gòu)設(shè)有與攪拌軸相互垂直的至少四塊槳葉，中層攪拌結(jié)構(gòu)設(shè)有與攪拌軸的夾角為30-70度的四塊槳葉，該葉片長(zhǎng)度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的O. I至O. 2之間；最下層的攪拌結(jié)構(gòu)設(shè)有與攪拌軸的夾角為30— 65度的四塊槳葉。作為對(duì)前述技術(shù)方案的進(jìn)一步設(shè)計(jì)所述的最上層槳葉，該葉片長(zhǎng)度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的O. 1-0. 2 ;所述的中層槳葉，該葉片長(zhǎng)度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的O. 1-0. 22 ;所述的最下層槳葉，該葉片長(zhǎng)度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的O. 1—0. 25。作為對(duì)前述技術(shù)方案的進(jìn)一步設(shè)計(jì)所述的反應(yīng)釜的內(nèi)壁設(shè)有固定的擋板，該擋板均勻分布于反應(yīng)爸內(nèi)壁圓周上。作為對(duì)前述技術(shù)方案的進(jìn)一步設(shè)計(jì)所述的擋板為帶縫的倒立梯形導(dǎo)流擋板，該擋板的高度為反應(yīng)釜高度的O. 6至O. 8之間，上底邊長(zhǎng)為反應(yīng)釜內(nèi)徑的O. I至O. 3之間，下底邊長(zhǎng)為反應(yīng)釜內(nèi)徑的O. I至O. 2之間，縫寬為反應(yīng)釜內(nèi)徑的O. 02至O. I之間。 作為對(duì)前述技術(shù)方案的進(jìn)一步設(shè)計(jì)所述的反應(yīng)釜的整體尺寸為反應(yīng)釜高徑比的2 1到4. 5 1之間。作為對(duì)前述技術(shù)方案的進(jìn)一步設(shè)計(jì)該反應(yīng)釜設(shè)有凸凹狀的W形底部，該W形底部的弧度在O. 8到I. 5之間。作為對(duì)前述技術(shù)方案的進(jìn)一步設(shè)計(jì)所述的反應(yīng)釜外設(shè)有反應(yīng)鍋夾套，反應(yīng)釜與反應(yīng)鍋夾套之間的夾層厚度為3cm — 10cm，該反應(yīng)釜與反應(yīng)鍋夾套之間設(shè)有一發(fā)熱管裝置。作為對(duì)前述技術(shù)方案的進(jìn)一步設(shè)計(jì)所述的沉降罐為一直角梯形結(jié)構(gòu)，梯形銳角為40度至70度之間。作為對(duì)前述技術(shù)方案的進(jìn)一步設(shè)計(jì)所述的沉降罐的頂部設(shè)有與反應(yīng)釜連接道通的連接管道，該連接管道上設(shè)有一碟閥；所述的沉降罐的底部設(shè)有與反應(yīng)釜道通的連接裝置，該連接裝置內(nèi)設(shè)有一物料通道。作為對(duì)前述技術(shù)方案的進(jìn)一步設(shè)計(jì)所述的沉降罐的頂部分別設(shè)有排氣口及探溫口，該輔助罐的上部一側(cè)設(shè)有一水溢流管口。本實(shí)用新型改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型鑒于溫度和攪拌效率對(duì)于制備球形氫氧化鎳有舉足輕重的影響，本實(shí)用新型控制了晶體成核和生長(zhǎng)速度，延長(zhǎng)了熟化時(shí)間和攪拌區(qū)域，有利于控制球形氫氧化鎳的結(jié)晶及其晶格產(chǎn)生缺陷的發(fā)生，提高鎳氫二次電池的電化學(xué)性能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，這樣的設(shè)計(jì)方案造價(jià)低，因?yàn)樗鼧?gòu)造簡(jiǎn)單實(shí)用，而且創(chuàng)新性的解決球形氫氧化鎳的結(jié)晶和熟化，優(yōu)化了其物理參數(shù)，提高了晶體的晶格缺陷和質(zhì)子的導(dǎo)通率，減小了比表面積，有利于制備高性能的鎳氫二次電池。因此，本實(shí)用新型根據(jù)客戶(hù)訴求和提升制備工藝的要求，改進(jìn)了反應(yīng)釜使之能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。本實(shí)用新通過(guò)型改進(jìn)球形氫氧化鎳的制備設(shè)備，使球形氫氧化鎳的設(shè)備來(lái)提升晶體各項(xiàng)物理參數(shù)，進(jìn)而達(dá)到提高正極材料的電化學(xué)性能的目標(biāo)，滿(mǎn)足市場(chǎng)日益增長(zhǎng)的要求。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例I的一種制備球形氫氧化鎳裝置的剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型實(shí)施例所描述的一種制備球形氫氧化鎳裝置，如圖I所示，一種制備球形氫氧化鎳裝置，包括反應(yīng)爸1，所述的反應(yīng)爸上設(shè)有攪拌裝置2,反應(yīng)爸連接有可把氫氧化鎳晶體沉降并輸送回反應(yīng)釜的沉降罐3。所述的攪拌裝置設(shè)有置于反應(yīng)釜上的電機(jī)4、電機(jī)驅(qū)動(dòng)的攪拌軸5以及設(shè)于攪拌軸上的至少三層的攪拌槳結(jié)構(gòu)。所述的攪拌軸設(shè)有三層攪拌槳結(jié)構(gòu)，最上層攪拌結(jié)構(gòu)設(shè)有與攪拌軸相互垂直的至少四塊槳葉17，中層攪拌結(jié)構(gòu)設(shè)有與攪拌軸的夾角為30度至70度之間四塊槳葉，該葉片長(zhǎng)度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的O. I至O. 2之間；最下層的攪拌結(jié)構(gòu)設(shè)有與攪拌軸的夾角為30度至65度之間的四塊槳葉。所述的最上層槳葉，該葉片長(zhǎng)度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的O. I至O. 2之間；所述的中層槳葉，該葉片長(zhǎng)度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的O. I至O. 22之間；所述的最下層槳葉，該葉片長(zhǎng)度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的O. I至O. 25之間。所述的反應(yīng)釜的內(nèi)壁設(shè)有固定的擋板7，該擋板均勻分布于反應(yīng)釜內(nèi)壁圓周上。所述的擋板為帶縫的倒立梯形導(dǎo)流擋板，該擋板的高度為反應(yīng)釜高度的O. 6至O. 8之間，上底邊長(zhǎng)為反應(yīng)釜內(nèi)徑的O. I至O. 3之間，下底邊長(zhǎng)為反應(yīng)釜內(nèi)徑的O. I至O. 2之間，縫寬為反應(yīng)釜內(nèi)徑的O. 02至O. I之間。所述的反應(yīng)釜的整體尺寸為反應(yīng)釜高徑比的2 :1到4. 5 :1之間。該反應(yīng)釜設(shè)有凸凹狀的W形底部8，該W形底部的弧度在0.8到1.5之間。所述的反應(yīng)釜外設(shè)有反應(yīng)鍋夾套9，反應(yīng)釜與反應(yīng)鍋夾套之間的夾層厚度為3cm — IOcm,該反應(yīng)釜與反應(yīng)鍋夾套之間設(shè)有一發(fā)熱管裝置6。所述的沉降罐為一直角梯形結(jié)構(gòu)，梯形銳角為40度至70度之間。所述的沉降罐的頂部設(shè)有與反應(yīng)釜連接道通的連接管道10，該連接管道上設(shè)有一碟閥11 ;所述的沉降罐的底部設(shè)有與反應(yīng)釜道通的連接裝置12，該連接裝置內(nèi)設(shè)有一物料通道13。所述的沉降罐的頂部分別設(shè)有排氣口 14及探溫口 15，該輔助罐的上部一側(cè)設(shè)有一水溢流管口 16。該一種制備球形氫氧化鎳裝置，主體是一個(gè)夾套立式反應(yīng)釜，主體由反應(yīng)釜同反應(yīng)釜夾套組成，該反應(yīng)釜采用水浴加熱或內(nèi)置加熱結(jié)構(gòu)，內(nèi)置6快擋板，該擋板為導(dǎo)流擋板，均勻焊接在反應(yīng)釜內(nèi)壁上，當(dāng)反應(yīng)釜進(jìn)行作業(yè)時(shí)有利于球形氫氧化鎳流體的返混；W形凸凹狀底部的反應(yīng)釜底，可以增大了物料的換熱面積，提高換熱效率，既可以防止溝流，又可以緩沖底層攪拌葉輪的振動(dòng)；內(nèi)置三層攪拌槳葉，其下層葉輪是推進(jìn)式的，可以加大軸向流體的運(yùn)動(dòng)，其中層葉輪是折葉式的，主要功能是均衡徑向流和軸向流的流型和這兩個(gè)方向的混合量度；其上層葉輪是平葉式的，主要作業(yè)徑向流體的運(yùn)動(dòng)。該攪拌槳葉不停的運(yùn)轉(zhuǎn)將流體輸送到傍邊的裝有斜底面沉降罐，利用流體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成位能的原理，使球形氫氧化鎳晶體沉降下來(lái)，順著斜面回流到反應(yīng)釜，再參與反應(yīng)、結(jié)晶，澄清后的水平著溢流管道流走到水處理單元。本實(shí)用新型經(jīng)過(guò)小試生產(chǎn)、中試和大生產(chǎn)，完全滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種制備球形氫氧化鎳裝置，包括反應(yīng)釜(I)，其特征在于所述的反應(yīng)釜上設(shè)有攪拌裝置(2)，反應(yīng)釜連接有可把氫氧化鎳晶體沉降并輸送回反應(yīng)釜的沉降罐(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種制備球形氫氧化鎳裝置，其特征在于所述的攪拌裝置設(shè)有置于反應(yīng)釜上的電機(jī)(4)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)的攪拌軸(5)以及設(shè)于攪拌軸上的至少三層的攪拌槳結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種制備球形氫氧化鎳裝置，其特征在于所述的攪拌軸設(shè)有三層攪拌槳結(jié)構(gòu)，最上層攪拌結(jié)構(gòu)設(shè)有與攪拌軸相互垂直的至少四塊槳葉(17)，中層攪拌結(jié)構(gòu)設(shè)有與攪拌軸的夾角為30度至70度之間四塊槳葉，該葉片長(zhǎng)度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的O. I至O. 2之間；最下層的攪拌結(jié)構(gòu)設(shè)有與攪拌軸的夾角為30度至65度之間的四塊槳葉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種制備球形氫氧化鎳裝置，其特征在于所述的最上層槳葉，該葉片長(zhǎng)度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的O. I至O. 2之間；所述的中層槳葉，該葉片長(zhǎng)度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的O. I至O. 22之間；所述的最下層槳葉，該葉片長(zhǎng)度為反應(yīng)釜內(nèi)徑的O. I至O. 25之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種制備球形氫氧化鎳裝置，其特征在于所述的反應(yīng)釜的內(nèi)壁設(shè)有固定的擋板(7)，該擋板均勻分布于反應(yīng)釜內(nèi)壁圓周上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種制備球形氫氧化鎳裝置，其特征在于所述的擋板為帶縫的倒立梯形導(dǎo)流擋板，該擋板的高度為反應(yīng)釜高度的O. 6至O. 8之間，上底邊長(zhǎng)為反應(yīng)釜內(nèi)徑的O. I至O. 3之間，下底邊長(zhǎng)為反應(yīng)釜內(nèi)徑的O. I至O. 2之間，縫寬為反應(yīng)釜內(nèi)徑的O.02至O. I之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種制備球形氫氧化鎳裝置，其特征在于所述的反應(yīng)釜的整體尺寸為反應(yīng)釜高徑比的2:1到4. 5:1之間；該反應(yīng)釜設(shè)有凸凹狀的W形底部(8)，該W形底部的弧度在O. 8到I. 5之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種制備球形氫氧化鎳裝置，其特征在于所述的反應(yīng)釜外設(shè)有反應(yīng)鍋夾套(9)，反應(yīng)釜與反應(yīng)鍋夾套之間的夾層厚度為3cm — 10cm，該反應(yīng)釜與反應(yīng)鍋夾套之間設(shè)有一發(fā)熱管裝置(6 )。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種制備球形氫氧化鎳裝置，其特征在于所述的沉降罐為一直角梯形結(jié)構(gòu)，梯形銳角為40度至70度之間；所述的沉降罐的頂部設(shè)有與反應(yīng)釜連接道通的連接管道(10)，該連接管道上設(shè)有一碟閥(11);所述的沉降罐的底部設(shè)有與反應(yīng)釜道通的連接裝置(12 )，該連接裝置內(nèi)設(shè)有一物料通道(13)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或9所述的一種制備球形氫氧化鎳裝置，其特征在于所述的沉降罐的頂部分別設(shè)有排氣口( 14)及探溫口( 15)，該輔助罐的上部一側(cè)設(shè)有一水溢流管口(16)。
專(zhuān)利摘要該實(shí)用新型涉及一種制備球形氫氧化鎳裝置，包括反應(yīng)釜，所述的反應(yīng)釜上設(shè)有攪拌裝置，反應(yīng)釜連接有可把氫氧化鎳晶體沉降并輸送回反應(yīng)釜的沉降罐。本實(shí)用新通過(guò)型改進(jìn)球形氫氧化鎳的制備設(shè)備，使球形氫氧化鎳的設(shè)備來(lái)提升晶體各項(xiàng)物理參數(shù)，進(jìn)而達(dá)到提高正極材料的電化學(xué)性能的目標(biāo)，滿(mǎn)足市場(chǎng)日益增長(zhǎng)的要求。
文檔編號(hào)C01G53/04GK202741118SQ201220297328
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者舒長(zhǎng)紅, 李純勇, 袁水源, 劉澧浦, 田吉平 申請(qǐng)人:江門(mén)市長(zhǎng)優(yōu)實(shí)業(yè)有限公司