本发明涉及锂电池正极材料前驱体制备装置领域，特别地，涉及一种锂电池正极材料前驱体生产用反应器装置。
背景技术：
1、近年来，锂离子电池已在家用电器、储能、交通、国防等领域得到飞速发展和应用。随着锂离子电池应用市场迅速发展，开发出具有更高能量密度、更稳定结构、更低成本、更高安全性和更长循环使用寿命的锂离子电池，提高企业竞争力和市场占有率，成为企业发展的迫切需求。
2、锂离子电池正极材料的颗粒粒径大小及粒径分布直接影响着锂离子电池的充放电性能。正极材料颗粒过小，正极材料与电解液的接触面积更大，锂离子在颗粒内部的迁移距离更短，因而在充放电过程中容易出现过充和过放现象；正极材料颗粒过大，正极材料与电解液的接触面积更小，锂离子在颗粒内部的迁移距离更长，因而容易造成充放电不充分，电池容量得不到充分发挥。正极材料颗粒的窄粒径分布，不仅能明显提升在电池制造过程中制浆的稳定性和涂布的均匀性，而且有利于降低电池的极化、提升电池的循环使用寿命和安全性能。正极材料前驱体是生产正极材料的关键材料，正极材料前驱体的粒径大小及粒径分布直接影响正极材料的粒径大小及粒径分布。因此，制备合理粒径大小和窄粒径分布的正极材料前驱体对于提升锂离子电池综合性能具有十分重要的意义。
3、已经有众多科研单位和高校致力于正极材料前驱体反应器的研究与开发，目前公开的正极材料前驱体反应器在一定条件下都有自身的特点，但也存在一定局限性。例如，目前公开的专利中，有的反应器属于间歇法生产，每一批次的产品粒径范围较窄，但生产方式繁琐，生产效率低，能耗高，且存在不同批次稳定性不同甚至稳定性不好等问题；有的反应器虽然实现了连续生产，生产效率和产品稳定性也高，但生产出来的前驱体产品出现粒径分布较宽等问题。
技术实现思路
1、本发明提供了一种锂电池正极材料前驱体生产用反应器装置，以解决现有前驱体生产存在的“生产方式繁琐、生产效率低、产品粒径分布宽”等技术问题。
2、本发明采用的技术方案如下：
3、一种锂电池正极材料前驱体生产用反应器装置，包括：自动控温反应器、设置于自动控温反应器内的自动搅拌器和进料管总成、与自动控温反应器的底部相连的在线连续分离器、与在线连续分离器的输出端相连以用于收集反应生成的前驱体颗粒的收集罐，及用于控制自动控温反应器、自动搅拌器和在线连续分离器动作的控制装置；自动控温反应器用于提供反应场所，并在控制装置的作用下自动调节反应场所的温度及反应物料的反应温度；自动搅拌器用于在控制装置的作用下按照预先设置的转速对自动控温反应器内的反应物料进行搅拌；进料管总成的进料端伸出自动控温反应器后分别连接多种不同反应物料的供给器，以使多种不同反应物料分别均匀喷入自动控温反应器内；在线连续分离器用于泵出自动控温反应器下层生成的含前驱体颗粒的浆料，使浆料中的前驱体颗粒分散均匀并再进行连续固液分离，以实现固液分离及前驱体颗粒增固，进而保证前驱体颗粒的粒径大小及窄粒径分布。
4、进一步地，进料管总成包括用于进料不同反应物料的多组进料管组，每组进料管组包括竖直设置的反应物进料管、垂直连通于反应物进料管底端且呈环形的物料环形分布管、均匀间隔连通于物料环形分布管上的多个喷嘴；反应物进料管的上端向上伸出自动控温反应器并连接对应的供给器；多个喷嘴用于将反应物料均匀、分散地喷入自动控温反应器。
5、进一步地，每个喷嘴与水平面呈30°～60°角且斜向上朝自动控温反应器中心延伸。
6、进一步地，多组进料管组沿自动搅拌器的周向依次间隔设置，且多根物料环形分布管沿高度方向依次设置，且各物料环形分布管以自动搅拌器的旋转中线布设。
7、进一步地，自动搅拌器包括设置于自动控温反应器外部顶端的旋转驱动器、竖直设置且与旋转驱动器的驱动端相连的安装杆、用于搅拌反应物料的多组搅拌桨盘，旋转驱动器与控制装置相连；安装杆竖直伸入自动控温反应器内；多组搅拌桨盘沿安装杆的高度方向依次固定于安装杆的外圆上。
8、进一步地，搅拌桨盘的桨径与自动控温反应器内筒直径之比d/d＝0.4～0.7；最下层的搅拌桨盘与自动控温反应器内筒底部的间距为搅拌桨盘桨径的0.8～1.2倍。
9、进一步地，在线连续分离器包括乳化泵，及依次相连的多个在线固液分离器，乳化泵和在线固液分离器分别连接控制装置；乳化泵的进料端连接自动控温反应器的底端，其相对的出料端连接第一个在线固液分离器，以用于将自动控温反应器下层生成的含前驱体颗粒的浆料连续泵入在线固液分离器，同时使浆料中的前驱体颗粒分散均匀；每个在线固液分离器的出料端分别连接收集罐，以用于实现浆料的固液分离及前驱体颗粒增固，进而保证前驱体颗粒的粒径大小及窄粒径分布。
10、进一步地，自动控温反应器包括用于提供反应场所的反应釜、套装于反应釜外表面上且内空的夹套、用于检测夹套内温度的第一温度检测器、用于供给加热或冷却介质的第一介质供给器，第一温度检测器和第一介质供给器分别连接控制装置；自动搅拌器和进料管总成分别设置于反应釜内，在线连续分离器的进料端连通反应釜的底端；夹套的介质入口和介质出口分别连通第一介质供给器，以使加热或冷却介质在第一介质供给器和夹套间循环。
11、进一步地，自动控温反应器还包括用于对介质的流动进行导向的介质导向板；介质导向板呈螺旋状连接于反应釜的外周面上，夹套密封间隔包设于反应釜外，以使反应釜的外周面与夹套间形成用于容置介质导向板且供介质流动的内空腔；或者，夹套中空设置，介质导向板呈螺旋状连接于夹套的内周壁上。
12、进一步地，自动控温反应器还包括用于对反应釜内反应物料进行快速加热或降温的多组换热管、设置于反应釜内用于测量反应物料温度的第二温度检测器、用于供给加热或冷却介质的第二介质供给器，第二温度检测器和第二介质供给器分别连接控制装置；多组换热管围设于自动搅拌器外，且多组换热管的换热管进口和换热管出口分别连接第二介质供给器，以使加热或冷却介质在第二介质供给器和多组换热管间循环。
13、本发明具有以下有益效果：
14、本发明的反应器装置中，各种反应物料在进料管总成的作用下分别均匀、分散地喷入自动控温反应器内进行预混合，为得到预设粒径大小且均匀窄粒径分布的前驱体颗粒提供基本条件；然后预混合的反应物料再在自动搅拌器的作用下进行均匀、充分的搅拌混合，有利于反应得到更加均匀窄粒径分布的前驱体颗粒，同时通过自动控温反应器的温度自动控制，保证自动控温反应器整体温度均匀稳定，同时实现反应物料温度快速调整到反应所需的温度，进一步有利于得到更加均匀窄粒径分布的前驱体颗粒；最后，通过在线连续分离器的作用，不仅实现连续稳定生产，产能显著增加，同时还进一步使浆料中的前驱体颗粒分散均匀，并实现固液分离及高效固体颗粒增固，提高浆料中颗粒固含量、增加结晶颗粒的碰撞摩擦，使前驱体颗粒更加致密，球形度更好，结晶更完整，进而保证前驱体颗粒的粒径大小及窄粒径分布。本发明的反应器装置，通过自动控温反应器、进料管总成、自动搅拌器及在线连续分离器的配合作用，不仅能保证产品的粒径大小和粒径分布，又能实现高效节能的连续稳定生产，有效地解决现有前驱体生产上存在的“生产方式繁琐、生产效率低、产品粒径分布宽”等问题。
15、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
1.一种锂电池正极材料前驱体生产用反应器装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的锂电池正极材料前驱体生产用反应器装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的锂电池正极材料前驱体生产用反应器装置，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的锂电池正极材料前驱体生产用反应器装置，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的锂电池正极材料前驱体生产用反应器装置，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的锂电池正极材料前驱体生产用反应器装置，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的锂电池正极材料前驱体生产用反应器装置，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的锂电池正极材料前驱体生产用反应器装置，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的锂电池正极材料前驱体生产用反应器装置，其特征在于，
10.根据权利要求8所述的锂电池正极材料前驱体生产用反应器装置，其特征在于，
