個殼物質注入口 64、熱交換物質移動路徑67、熱交換物質注入口 65以及熱交換物質排出口66 ;第一存儲部10，其連接設置在所述反應器60的第一原料注入口 61上；第二存儲部20，其連接設置在所述反應器60的第二原料注入口 62上；固液分離部90，其連接設置在所述反應器60的排出口 63，從而將從排出口 60排出的生成物分離成固體粒子和液體；以及干燥部92，其連接設置在所述固液分離部90，以干燥從固液分離部分離出來的固體粒子。其中，所述汽缸68向非旋轉體的長度方向延伸且為中空結構；所述旋轉體69與所述汽缸68的內(nèi)壁面相隔一定距離地設置在內(nèi)側且向長度方向延伸；所述驅動部50連接設置在所述旋轉體69的一側末端用于旋轉旋轉體69 ;所述第一原料注入口 61與第二原料注入口 62以所述汽缸68的長度方向為準分別安裝在一側末端的外周面上，從而與汽缸68內(nèi)部連通；所述排出口 63設置在與所述第一原料注入口 61及第二原料注入口 62相對的汽缸68另一側末端并與汽缸68內(nèi)部連通；所述至少一個殼物質注入口 64安裝在所述汽缸68的外周面上并向汽缸68內(nèi)部供給殼物質；所述熱交換物質移動路徑67安裝在所述汽缸68的外周面和內(nèi)周面之間用于提供熱交換物質移動的路徑；所述熱交換物質注入口 65與所述熱交換物質移動路徑67連接設置用于注入熱交換物質；所述熱交換物質排出口 66與所述熱交換物質移動路徑67連接設置用于排出熱交換物質。
[0038]所述反應器60是用于形成泰勒禍流(Taylor Vortex)流態(tài)的反應器，基本上由包括朝中心軸相同的長度方向延伸的汽缸68和旋轉體69、第一原料注入口 61、第二原料注入口 62、排出口 63和用于決定安裝于所述汽缸68內(nèi)部的旋轉體69旋轉的驅動部50的系統(tǒng)構成。
[0039]在此，通過第一原料注入口 61和第二原料注入口 62將欲反應物質分別注入到汽缸68和旋轉體69之間，之后啟動所述驅動部50使旋轉體69旋轉，從而會產(chǎn)生流態(tài)。
[0040]此時，所述驅動部最好使用可將旋轉速度調至lrpm以上的變速型攪拌電機。
[0041]另外，當所述旋轉體69的角速度慢時，會產(chǎn)生層流(laminar)狀態(tài)的庫艾特流態(tài)，而隨著角速度的增加，流體具有向外部圓筒方向排出的傾向，從而流體變得不穩(wěn)定，而且在達到特定臨界速度以上時會產(chǎn)生泰勒禍流。
[0042]泰勒渦流在軸方向上排列成具有一定規(guī)律的環(huán)狀，由于朝著相反方向旋轉，所以在軸方向上不產(chǎn)生混合，從而使原料混合地較均勻。因此可生成用于制造核-殼粒子的前驅體的核。
[0043]此時，在所述反應器60的一側，如果通過在反應器60的汽缸68上形成的殼物質注入口 64向汽缸68內(nèi)部注入殼物質，則會涂覆到核的外周面以形成核-殼型復合粒子。
[0044]在此，在所述反應器60中，以其長度方向為準，在注入原料的第一原料注入口 61和第二原料注入口 62部分安裝用于形成前驅體的前驅體形成部100，所述原料最好是為制造鋰二次電池的陽極活性物質的原料。而且從向所述前驅體形成部100的尾部注入殼物質的位置處開始是核殼形成部110。
[0045]另外，作為本發(fā)明的前驅體，用于形成核的原料只要是本領域通常使用的原料，對其沒有特別的限制。
[0046]特別是，所述原料在液相溶劑存在的狀態(tài)下可通過注入氣體、液體及/或固體物質來形成作為核的前驅體。
[0047]作為一例，如化學式1所示，可通過利用氯化鋰和碳酸鈉的液-液反應來生成由碳酸鋰組成的核。
[0048][化學式1] LiCl+Na2C03 ⑴一Li2C03
[0049]作為另一例，如以下化學式2所示，可通過利用氫氧化鋰和二氧化碳的氣-液反應來生成由碳酸鋰組成的核。
[0050][化學式2] 2Li0H+3C02 (g) — Li2C03
[0051]作為又一個例子，如以下化學式3所示，通過利用碳酸鋁和硫酸銅的固-液反應來生成由銅碳酸鋁組成的核。
[0052][化學式3] A12C03 ⑶ +CuS04— Cu_Al 2C03
[0053]在此，所述氯化鋰和碳酸鈉、氫氧化鋰和二氧化碳或者碳酸鋁和硫酸銅分別是成雙的原料，可分別存儲于與第一原料注入口 65和第二原料注入口 66連接設置的第一存儲部10和第二存儲部20。
[0054]另外，通過涂覆所述核來制造核-殼粒子的殼物質只要是能夠涂覆核的物質，對其沒有特別的限制。最好使用高分子、金屬、氧化金屬等，推薦使用的是包含銅、鈷或錳的無機金屬；或選自由聚乙二醇、聚氧乙烯、聚乙二醇單甲醚、聚乙二醇二甲醚、聚環(huán)氧丙烷、聚乙烯、聚丙烯、聚異丁烯及聚偏二氯乙烯組成的群組中的高分子或低聚物。
[0055]而且，所述殼物質存儲到其他的存儲裝置中，例如殼物質存儲部70，之后根據(jù)用戶的選擇將殼物質存儲部70連接設置到殼物質注入口 64并向反應器60供給所述殼物質。
[0056]所述殼物質注入口 64安裝在反應器60上，從而可在核上形成殼。其位置和數(shù)量根據(jù)用戶的選擇而定，優(yōu)選地，在第一原料注入口 61及第二原料注入口 62與排出口 63之間至少設置一個，所述第一原料注入口 61及第二原料注入口 62設置在以長度方向延伸的反應器60的汽缸68上。
[0057]本發(fā)明涉及的反應器60可通過調節(jié)溫度來調整形成核-殼粒子的反應。
[0058]此時，為了加熱或冷卻所述反應器60的溫度，在汽缸68的外周面和內(nèi)周面之間形成熱交換物質移動路徑67以提供使熱交換物質移動的路徑。而且為了向所述熱交換物質移動路徑67注入熱交換物質或者從所述熱交換物質移動路徑67排出熱交換物質，可以設置熱交換物質注入口 65和熱交換物質排出口 66。
[0059]在此，所述熱交換物質可使用本領域通常使用的物質，例如冷媒等。
[0060]作為特定的實施方式，本發(fā)明涉及的熱交換物質移動路徑67可在汽缸68的內(nèi)周面和外周面之間設置多個，從而可快速調節(jié)反應器60的溫度，或者所述熱交換物質移動路徑67可設置成放射形狀。
[0061]作為另一種特定的實施方式，在本發(fā)明涉及的核-殼粒子制造裝置中，所述熱交換物質注入口 65和熱交換物質排出口 66之間還連接設置有使熱交換物質循環(huán)的循環(huán)栗80，從而使熱交換物質連續(xù)循環(huán)。
[0062]另外，本發(fā)明涉及的存儲有原料的第一存儲部10和與所述第一存儲部10連接設置并用于供給所存儲的原料的第一原料注入口 61之間，以及存儲有其他原料的第二存儲部20和與所述第二存儲部20連接設置并用于供給所存儲的原料的第二原料注入口 62之間分別連接設置有第一栗30和第二栗40，從而可計量地調節(jié)所供給的原料量。
[0063]此時，所述第一栗30和第二栗40沒有特別限制，最好使用計量栗。
[0064]本發(fā)明涉及的固液分離部90連接設置于所述反應器60的排出口 63上，從而將從排出口 63排出的生成物，例如包含核-殼粒子的液體分成固體和液體。所述固液分離部90只要是能夠達到上述使用目的的本領域常規(guī)的固液分離裝置，使用任何哪種均可，最好使用離心式分離器或者脫水裝置。
[0065]本發(fā)明涉及的干燥部92連接設置在所述固液分離部90上，從而用于干燥通過固液分尚部90分尚出來的固體粒子，即核-殼粒子。
[0066]所述干燥部92的干燥方法使用本技術領域通常使用的方法。
[0067]作為特定的實施方式，本發(fā)明涉及的核-殼粒子制造裝置的所述干燥部92的后側還可以連接設置掃描電子顯微鏡，從而分析被干燥的核-殼粒子，優(yōu)選為由核-殼粒子組成的陽極活性物質的粒子的形狀和大小的均勻度。
[0068]作為另一特定的實施方式，在本發(fā)明涉及的核-殼粒子制造裝置的所述掃描電子顯微鏡的后側還可設置密度檢測器，從而檢測由核-殼粒子組成的陽極活性物質的密度。
[0069]下面，利用具有如上所述結構的本發(fā)明的核-殼粒子制造裝置來說明核-殼粒子的制造方法。
[0070]首先，所述核-殼粒子的制造方法包括:向旋轉體69之間填充緩沖溶液之后將空氣排出到外部的緩沖溶液填充步驟，所述旋轉體69與向非旋轉體的長度方向延伸的中空汽缸68的內(nèi)壁面相隔地設置在內(nèi)側且向長度方向延伸，所述汽缸68設置在所述反應器60上；所述緩沖溶液填充步驟結束之后，使所述旋轉體69進行旋轉的旋轉體旋轉步驟；向所述旋轉體69旋轉的汽缸68內(nèi)部供給存儲在第一存儲部10和第二存儲部20的原料以形成核殼前驅體的前驅體形成步驟，所述第一存儲部和第二存儲部存儲有用于形成核的物質；向形成所述核形態(tài)的前驅體的汽缸68內(nèi)部供給用于涂覆核的殼物質的殼物質注入步驟；對包括通過所述殼物質注入而形成的核-殼粒子在內(nèi)的液體進行固液分離的固液分離步驟；以及對通過所述固液分離步驟得到的核-殼粒子進行干燥的干燥步驟。
[0071]在此，所述旋轉體69的旋轉速度最好是lrpm以上。
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