CN119455884A 具有辅助气体流的处理系统与方法 （壹久公司）

202080043518.72020.06.29个气体管线将一种或多种气体输送到处理系统个反应室和一个用于将产品材料输送出处理系一个或多个动力喷射模块将液体混合物喷射到2将一种或多种第一气体流透过一个第一气体管线输送生产一液体混合物，其中所述液体混合物是使用包含含锂化透过一个或多个动力喷射模块，将所述液体混合物喷射成一个或多透过一个加热组件，将一种或多种第二气体流透过一个第二气体一个气体输送组件，其连接并输送所述一种或多种第二气体流到所述第二气体管线，透过所述反应室，将一反应混合物加工形成所述电池材料，其中3.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种含金属化合物包括选自由以下组镍(NiCO3)，乙酸镍(Ni(CH2COO)2)，氢氧化镍(Ni(OH)2)，甲酸镍(Ni(CHO2)2)，氯化镍4.根据权利要求1所述的方法，将所述加热组件的所述气体输送组件朝上置于所述反6.根据权利要求5所述的方法，其中所述一种或多种第一气体流和所述一个或多个液7.根据权利要求5所述的方法，其中所述气体输送组件置于所述反应室内以达到反应8.根据权利要求5所述的方法，其中所述一种或多种第二气体流由所述气体输送组件3有一个或多个通道，用于将所述一种或多种第一气体流输送到一种或多种均匀的气体流透过所述加热组件以加热所述反应室，将所述第二气体流加热到100℃至1400℃之间16.根据权利要求1所述的方法，其中所述电池材料包含一含锂盐和一种或多种金属将一种或多种第一气体流透过一个第一气体管线输送生产一液体混合物，其中所述液体混合物是使用包含含锂化透过一个或多个动力喷射模块，将所述液体混合物喷射成一个或多透过一个加热组件，将一种或多种第二气体流透过一个第二气体一个气体输送组件，其连接并输送所述一种或多种第二气体流到所述第二气体管线，透过所述加热组件以加热所述反应室，将所述第二气体流加热到100℃至1400℃之间透过所述反应室，将一反应混合物加工形成所述电池材料，其中4将一种或多种第一气体流透过一个第一气体管线输送生产一液体混合物，其中所述液体混合物是使用包含含锂化透过一个或多个动力喷射模块，将所述液体混合物喷射成一个或多透过一个加热组件，将一种或多种第二气体流透过一个第二气体一个气体输送组件，其连接并输送所述一种或多种第二气体流到所述第二气体管线，透过所述反应室，将一反应混合物加工形成所述电池材料，其中5[0003]本申请要求享有2019年6月28日提交的、序号为62/868,843的美国临时专利申请[0005]已进行了大量努力来研发先进的电化学电池单元(batterycells)，以满足在高常，分别使用铝箔(例如15～20微米厚)6(LiCoO2)材料被用作阴极材料，并且在阴离子活性材料市场上它仍然占有显著的市场份LiFePO4，其可逆/实际容量约为140的现有制备工艺会主要得到团块，使得大多数LiMeO2材料的电极密度比LiCoO2低。无论如剂、胶凝剂和表面活性剂将增加材料生产成本(购[0012]锂钴氧化物(LiCoO2)材料的合成相对简单，包括混合锂盐(例如具有所需颗粒大小的氧化钴(Co3O4)的氢氧化锂(LiOH时间(例如900℃下20小时)煅烧，以确保锂金属扩散到氧化钴的晶体结构中以形成分层晶7来形成微米级镍锰钴氢氧化物(NMC(OH)2)二级颗粒。该共沉淀的(NMC(OH)2)二级颗粒通分散室中进一步包括一种或多种气体和一个或多个液滴流以在零度和大约180度之间的角8或多种第二气体流到处理系统中的反应室中、透过处理系统中的一个或多个动力喷射模[0029]图3B示出了根据本发明的一个实施方案的气液混合物与反应室内的加热的气体[0031]图5示出了根据本发明的一个实施例可以在处理系统中使用的所述设备内的速度[0032]图6示出了根据本发明的一个实施例，可在处理系统中使用的所述设备内的速度9[0033]图7示出了根据本发明的一个实施例，可用于在反应室内部具有辅助气流的处理[0034]图8示出了根据本发明的一个实施例，可在处理系统中使用的所述设备内的速度[0035]图9示出了根据本发明的一个实施方案，可用于在反应室内部具有辅助气流的处[0036]本发明总体上提供了一种在反应室内部具有辅助气体流的处理系统以及其从液[0038]在另一方面，将金属前体化合物以所需比例的均匀混合物混合到液体混合物中，个加热的气体流在进入处理系统前被加热后，该一个或多个加热的气体可以做为反应物统前，将气体加热到20℃或更高(例如100℃至400℃)，该气体也可以用作气液混送到反应室中的一个或多个加热的气体流加热至所需的反应温度，例如100℃至1400℃之[0046]图1A是处理系统100的一个示例性实施例的透视图，该处理系统由液体混合物生[0047]系统入口102作为透过气体管线106将一种或多种气体(例如载体气体和其他气其中从系统入口102接收的一个或多个气流(例如，如图1B所示的一种或多种气体F1)转移[0051]可联接至分散室120的动力喷射模块的数量没有限制，并可客制化设计或基于需或更多个动力喷射模块围绕置于分散室120的外周。每个动力喷射模块可将液体混合物喷射到分散室120中为一股或多股液滴流，从而使一股或多股液滴流与一种或多种气体在缓部腔室空间中。加热组件180透过和反应室110的腔室壁118上的开口119与反应室110相互[0056]加热组件180包括在反应室110的内部腔室空间内的气体输送组件184。在一实施处理从分散室120接收在反应室110内部的气液[0057]加热组件180的气体输送组件184内的壁188做为引导从气体管线186接收的加热从加热组件180的气体输送组件184输送进去的加热气体接下来会从加热组件180的气体输[0061]图1C是根据本发明的一个实施例的缓冲室230的横截面图的示例(由图1B中的虚室壁238的内侧包括多个通道234，并且作为将从系统入口202所接收的气体流F1引导成多合物的气液混合物，在分散室220内的停留时间是可调节的，可以例如在一秒和一小时之[0063]在一个实施例中，处理系统200的分散室220连接到一个或多个动力喷射模块(例如动力喷射模块240A，240B等)，这些动力喷射模块附接到分散室220的腔室壁228的外周上。图2A是根据本发明的一个实施例的配置在处理系统200中的分散室220的剖视图(由图置可以是在腔室壁228以同一水平线，将四个动力喷射器中以每一个彼此相邻的均匀距离一端附近时，从分散室220的一端到另一端的雾气流可以在其停留时间的长度上通过分散CD进入分散室220并垂直向下经过分到分散室220的顶部，做为将多个均匀的气体流F2输送到分散室220中与由附着在分散室[0071]图2B示出了由液滴流FA和分散室220内的气体流F2形成的分散角(αA)的一个示例BCD的流动方向与气体流F2的方向之间的角度来测量分散BCDA和气流F2可以以不同角度朝向彼此流动和/或朝向腔室体的周边的各种角度流液滴流FA和气流F2可以以180度的α角配置并且作室210的腔室壁218上的开口219，[0078]在一个实施例中，在一种或多种气体F6通过反应室210的腔室218的开口219输送外，一种或多种加热气体流F6可以在100℃至1400℃之间的温度下被加热，例如在300℃至1000℃之间，或在400℃至800℃之间等等，因此可为反应室内的所需反应提供足够的能量288包围的空间中维持高温，其中温度可以高于100℃,例如300℃或更高，500℃或更高或体输送组件284最好置于反应室210内部的入口区域212附近，其中入口区域212与分散室其中辅助和输送加热的气流。由加热组件280的气体输送组件284的壁288所包围的通道的[0083]图3B示出了反应室210内部的气液混合物流F3和一种或多种加热气体流F6的分散液混合物流F3的方向彼此相遇所形成的角度来测量的。气液混合物流F3和一种或多种气体混合物流(例如，一种或多种加热气体流F6)可能在反应室210内以0度至180度的角度相互[0084]在一个实施例中，一种或多种加热气体流F6和气液混合物流F3相遇的角度为βA角[0085]例如，反应室210内的气体F6的流动和气_液混合物F3的流动可以作为并流流动，在反应室210内部流动的气液混合物F3的流动可以被设定为逆流流动(例如，以180度的β配置中，可以通过泵将液体源310内的液体混合物从液体源310泵送到动力喷射器242A，AA和FB的2的温度保持在25℃至400℃之间。另外，分散室220可保持在20℃至400℃之间的温度[0089]气液混合物流F3和一种或多种加热的气体F6混合在一起形成反应混合物F7，持续BC持在100℃至1400℃之间，可以是透过使用一种或多种加热气体F6以保持在100℃至1400℃[0090]在另一个实施例中，将气体流F6加热至干燥温度或氧化温度以室210排出的产物材料包含固体材料颗粒或液体混合物组合物的氧化形式的精细粉末(例[0094]由液体混合物在处理系统上以辅助气体在处理系统的反应室内部中处理系统产[0096]将一种或多种加热的气体流加热到所需的反应温度，例如100℃至1400℃之间的于规模放大等。停留时间可以是进行一种或多种气液混合物流的完全反应的任何停留时[0099]在步骤430，通过处理系统的一个或多个动力喷射模块将液体混合物喷射到一个锰(Mn(CH2COO)2)，氢氧化锰(Mn(OH)2)，甲酸锰(Mn(CHO2)2)，氯化锰(MnCl2)，硫酸镍节液体混合物的pH值以增加一种或多种前驱体化合物的溶解度。可以任选地将化学添加[0102]可以通过调节动力喷射模块内的液体输送/喷射通道的尺寸来调节一个或多个液[0103]在步骤440，将一个或多个液滴流经由一个或多个动力喷射模块喷射到处理系统[0104]在另一种配置中，液体源内的液体混合物可以由泵从液体源泵送到动力喷射例如以想要的输送速率(例如，通过计量阀或其他装置调节)透过泵连续地泵送液体混合[0107]在步骤460，由加热组件提供的一种或多种加热气体以及由分散室提供的气体和[0109]使用加热气体作为热源的优点是快速的热传递，高温均匀性和易于按比例放大[0110]由一种或多种气体和一个或多个液滴流形成的气液混合物被输送到反应室中以[0111]本发明的一个实施例提供了所使用的一种或多种气体可以是与液滴流充分混合[0112]在一个实施方案中，气液混合物和一种或多种加热的气体可在反应室内彼此碰以通过使用一种或多种加热到100℃至1400℃之间的温度的加热气体，将处理系统的反应与一种或多种气液混合物流在彼此间以介于0度和大约180度之间的角度(β)彼此相遇混[0114]图5是实验结果的剖视图，出示了输送到处理系统中的一种或多种加热气体的速[0115]图6是实验结果的剖视图，其示出了在将一种或多种加热的气体输送到反应室中之后等速线的分布。在该示例中，温度约为900℃的加热的气体流F6以1m[0116]图7是实验结果的剖视图，其示出了在将一种或多种加热的气体输送到反应室之每个点的温度范围为0到20℃。线702上的温度表示720℃,线704上表示540℃,线706上的温度表示580℃,线708上表示600℃,线710上的温度表示540℃,在线的温度712表示580℃,线714上的温度表示600℃,线716上的温度表示620℃,线718上的温度表示640℃。[0117]图8是实验结果的剖