一種六氟磷酸鋰材料合成裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種六氟磷酸鋰材料合成裝置，包括液體進(jìn)料管(1)、高速轉(zhuǎn)軸(2)、容器(3)、霧化盤(4)、轉(zhuǎn)動密封墊(5)、反應(yīng)釜(6)、PF5進(jìn)料管(7)、管道(8)、聚四氟乙烯泵(9)、PF5氣瓶(10)、稱量裝置(11)，其特征在于：所述高速霧化噴頭包括液體進(jìn)料管(1)、高速轉(zhuǎn)軸(2)、容器(3)、霧化盤(4)，反應(yīng)釜(6)內(nèi)設(shè)有高速霧化噴頭，反應(yīng)釜(6)外部設(shè)有PF6進(jìn)料管(7)、管道(8)和聚四氟乙烯泵(9)。該裝置具有反應(yīng)充分迅速、成品品質(zhì)均勻穩(wěn)定、裝置結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點。
【專利說明】一種六氟磷酸鋰材料合成裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于電解質(zhì)材料合成裝置，特別涉及一種六氟磷酸鋰材料合成裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]六氟磷酸鋰材料(LiPF6)是目前鋰離子電池用的主要電解質(zhì)材料。其溶解于有機溶劑中，可以電離并提供鋰離子，以實現(xiàn)電極的電化學(xué)反應(yīng)。六氟磷酸鋰具有以下的優(yōu)點:
[0003]1、在電極上，尤其是碳負(fù)極上，形成適當(dāng)?shù)腟EI膜；
[0004]2、對正極集流體實現(xiàn)有效的鈍化，以阻止其溶解；
[0005]3、有較寬廣的電化學(xué)穩(wěn)定窗口 ；
[0006]4、在各種非水溶劑中有適當(dāng)?shù)娜芙舛群洼^高的電導(dǎo)率；
[0007]5、相對較好的環(huán)境友好性。
[0008]傳統(tǒng)的六氟磷酸鋰合成方法，都是在聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜內(nèi)，用無水氟化氫溶解氟化鋰(LiF)，然后在液面下通入PF5氣體，經(jīng)過攪拌反應(yīng)，將PF5與LiF反應(yīng)制成LiPF6。反應(yīng)方程式是:
[0009]LiF+PF5 — LiPF6
[0010]將無水氟化氫蒸發(fā)即可得到高純的六氟磷酸鋰。
[0011]以上反應(yīng)過程中，完全靠液面吸收PF5氣體，吸收效果較差，反應(yīng)也比較緩慢。特別是最近出現(xiàn)了很多的合成方法，例如絡(luò)合法、干法等合成技術(shù)。這些技術(shù)如果用傳統(tǒng)的攪拌吸收，反應(yīng)動力學(xué)較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種利用高速霧化法制造六氟磷酸鋰材料的合成裝置，該裝置具有反應(yīng)充分迅速、成品品質(zhì)均勻穩(wěn)定、裝置結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，有助于提高六氟磷酸鋰材料合成工藝品質(zhì)。
[0013]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種六氟磷酸鋰材料合成裝置，包括液體進(jìn)料管1、高速轉(zhuǎn)軸2、容器3、霧化盤4、轉(zhuǎn)動密封墊5、反應(yīng)釜6、PF5進(jìn)料管7、管道8、聚四氟乙烯泵9、PF5氣瓶10、稱量裝置11，其特征在于:所述高速霧化噴頭包括液體進(jìn)料管1、高速轉(zhuǎn)軸2、容器3、霧化盤4，所述容器3與霧化盤4內(nèi)部連通，霧化盤4內(nèi)部有很多檔片，所述高速轉(zhuǎn)軸2和霧化盤4焊接為一體，容器3與高速轉(zhuǎn)軸2之間有轉(zhuǎn)動密封墊5 ;反應(yīng)釜6內(nèi)設(shè)有高速霧化噴頭，反應(yīng)釜6外部設(shè)有PF5進(jìn)料管7、管道8和聚四氟乙烯泵9屮匕氣瓶10的PF5通過PF5進(jìn)料管7與反應(yīng)釜6聯(lián)通，PF5氣瓶10底部設(shè)有稱量裝置11。
[0014]進(jìn)一步地,所述高速霧化噴頭轉(zhuǎn)速1-3萬轉(zhuǎn)/分鐘。
[0015]進(jìn)一步地，所述聚四氟乙烯泵9的流量50_200Kg/分鐘。
[0016]進(jìn)一步地，所述高速霧化噴頭和管道8的材料為聚四氟乙烯材質(zhì)或不銹鋼。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的裝置有效地解決了六氟磷酸鋰制造過程中反應(yīng)速度慢、活性不足的的問題，利用高速霧化噴頭制造的大比表面液滴，有效增加了反應(yīng)面積，使原料LiF和PF5可以迅速發(fā)生反應(yīng)。特別是用于溶劑法、絡(luò)合法等制造六氟磷酸鋰的工藝，可以有效加快反應(yīng)的進(jìn)行，大大縮短反應(yīng)時間。需要說明的是，噴霧出來的液滴是用液體包裹的顆粒，不僅具有較大的比表面積，也具有較大的反應(yīng)三相界面，具有極強的反應(yīng)活性。本技術(shù)可以促進(jìn)六氟磷酸鋰產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的有效提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明一種六氟磷酸鋰材料合成裝置總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明一種六氟磷酸鋰材料合成裝置的高速霧化噴頭示意圖。
[0020]圖3是本發(fā)明一種六氟磷酸鋰材料合成裝置高速霧化噴頭剖面圖。
[0021]圖4是本發(fā)明一種六氟磷酸鋰材料合成裝置反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖標(biāo)示:1.液體進(jìn)料管，2.高速轉(zhuǎn)軸，3.容器，4.霧化盤，5.轉(zhuǎn)動密封墊，6.反應(yīng)釜，7.PF5進(jìn)料管，8.管道，9.聚四氟乙烯泵，10.PF5氣瓶，11.稱量裝置。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說明
[0024]圖1表明本發(fā)明一種六氟磷酸鋰材料合成裝置中的整體結(jié)構(gòu)。PF5氣體儲存在PF5氣瓶10內(nèi)，使用時將PF5氣體通入反應(yīng)釜6，同時利用稱量裝置11用減量法確定進(jìn)入反應(yīng)釜6內(nèi)的PF5氣體量。PF5氣體重量達(dá)到設(shè)定的要求即可關(guān)閉閥門，利用聚四氟乙烯泵9進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)。
[0025]圖2表明本發(fā)明一種六氟磷酸鋰材料合成裝置中的高速霧化噴頭由液體包括進(jìn)料管1、高速轉(zhuǎn)軸2、容器3、霧化盤4，容器3與霧化盤4內(nèi)部連通，霧化盤4內(nèi)部有很多檔片，在高速旋轉(zhuǎn)時，依靠離心力將液體加速到很高的速度噴出，與氣流撞擊形成微小霧滴。霧滴的大小與進(jìn)料速度和轉(zhuǎn)速、霧化盤尺寸有關(guān)，具體尺寸因生產(chǎn)量大小而異。高速轉(zhuǎn)軸2提供動力。容器3是固定的，用于暫時儲存液體，如圖3所示。當(dāng)高速轉(zhuǎn)軸2高速旋轉(zhuǎn)時，液體從容器3流入霧化盤4，隨后被強大的離心力甩出，形成均勻分散的液體霧滴。高速霧化噴頭中高速轉(zhuǎn)軸2和霧化盤4焊接為一體，容器3與高速轉(zhuǎn)軸2之間有轉(zhuǎn)動密封結(jié)構(gòu)。
[0026]圖4表明本發(fā)明一種六氟磷酸鋰材料合成裝置中的反應(yīng)釜6內(nèi)有高速霧化噴頭、反應(yīng)釜6外部有PF5進(jìn)料管7、液體循環(huán)用的管道8和聚四氟乙烯泵9。液體盛放在反應(yīng)釜6內(nèi)，反應(yīng)釜6底部的聚四氟乙烯泵9將液體打進(jìn)霧化噴頭進(jìn)行霧化，PF5進(jìn)料管7內(nèi)通入PF5氣體。
[0027]以上是對本發(fā)明所提供的一種具體實施例結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本實施例只是用于幫助理解本發(fā)明的設(shè)計方法和核心思想，同時，對本領(lǐng)域技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想設(shè)計的本質(zhì)相同的，均在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。綜上所述，本說明書內(nèi)容不能理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種六氟磷酸鋰材料合成裝置，包括液體進(jìn)料管(I)、高速轉(zhuǎn)軸(2)、容器(3)、霧化盤⑷、轉(zhuǎn)動密封墊(5)、反應(yīng)釜(6)、PF5進(jìn)料管(7)、管道(8)、聚四氟乙烯泵(9)4匕氣瓶(10)、稱量裝置(11)，其特征在于:所述高速霧化噴頭包括液體進(jìn)料管(I)、高速轉(zhuǎn)軸(2)、容器(3)、霧化盤(4)，所述容器(3)與霧化盤⑷內(nèi)部連通，霧化盤⑷內(nèi)部有很多檔片，所述高速轉(zhuǎn)軸(2)和霧化盤(4)焊接為一體，容器(3)與高速轉(zhuǎn)軸(2)之間有轉(zhuǎn)動密封墊(5);反應(yīng)釜(6)內(nèi)設(shè)有高速霧化噴頭，反應(yīng)釜(6)外部設(shè)有PF5進(jìn)料管(7)、管道⑶和聚四氟乙烯泵(9)屮匕氣瓶(10)的PF5通過PF5進(jìn)料管(7)與反應(yīng)釜(6)聯(lián)通，PF5氣瓶(10)底部設(shè)有稱量裝置(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種六氟磷酸鋰材料合成裝置，其特征在于:所述高速霧化噴頭轉(zhuǎn)速1-3萬轉(zhuǎn)/分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種六氟磷酸鋰材料合成裝置，其特征在于:所述聚四氟乙烯泵(9)的流量50-200Kg/分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種六氟磷酸鋰材料合成裝置，其特征在于:所述高速霧化噴頭和管道(8)的材料為聚四氟乙烯材質(zhì)或不銹鋼。
【文檔編號】B05B3/10GK103633324SQ201210592106
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月27日
【發(fā)明者】徐軍, 張偉 申請人:棗莊海帝新能源鋰電科技有限公司