CN101357312A - 碱性电池正极合剂造粒筛分装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种碱性电池正极合剂造粒筛分装置，包括机壳、通过轴承座安装在机壳上的转轴、与转轴固定并位于机壳内入料口和出料口之间的造粒装置、以及造粒装置下方的筛网装置，所述转轴包括上、下两组水平转轴，所述造粒装置包括分别安装在所述上、下两组水平转轴上的第一、第二造粒装置，所述筛网装置包括分别环设于第一、第二造粒装置下部径向外周的上筛网和下筛网，所述上、下筛网至少底部为分别与第一、第二造粒装置径向最外端的转动轨迹配合并留有间隙的曲面。本发明一次得料率高，工作效率高，正极物料水分的均匀性高，降低后续成型工艺的难度，降低能耗，使设备更紧凑，粒度分布的调节与控制操作更方便。

Description

碱性电池正极合剂造粒筛分装置

技术领域

本发明涉及一种碱性电池正极合剂造粒筛分装置。

背景技术

碱锰电池制造过程中，需要对正极粉料进行压片、造粒处理，使正极粉料密实并成为达到粒度分布要求的颗粒状，以保证正极充填的高密度和均匀性。造粒的方法分湿法和干法两种。湿法由于能耗高，造粒过程中正极碳酸化较重，影响电池性能等原因，现已较少采用。在常见的干法造粒工艺中，正极粉料通过入料口11进入造粒装置3经过压片、破碎、造粒后经筛分装置4筛分而成为达到粒度分布要求的颗粒状。其中，破碎造粒装置3和筛分装置4相互独立，且物料的破碎采用三对辊轮8进行三级对辊轧制(如附图1所示)，筛分装置4采用二层振动筛9筛分后不合粒度要求的物料经回料口13回送至压片装置重新压片，再破碎造粒和筛分。

这种装置存在以下问题：

1、采用三级辊轧方式造粒时，粒度分布是通过调整各级辊轧轮的间隙来调整和控制的。由于干法片剂脆性大，每经过一次辊轧，就有一定量的细粒料形成，它们与粗颗粒混在一起，不能及时分离，再次辊轧时细粒料也难免被进一步轧碎，使得细粉比率增加；同时，三级辊轧并不能保证不漏下不符合粒度分布要求的粗颗粒，因此，设备的一次得料率低，通常在40％～55％之间，效率不高。

2、由于一次得料率低，回料量大，而经过强力压片和辊轧制粒后的回料，水分散失量较大，影响正极物料水分的均匀性，增加了正极物料水分控制的难度，反过来又影响压片和制粒的效果及得料率，并对后续成型工艺的稳定产生不利影响。

3、大的回料量在回送过程中既耗能，也增加了正极物料受到污染的可能，并可能导致正极物料碳酸化程度的增加。

4、粒度分布需根据物料状况，通过分别调整匹配各级辊轧轮的间隙来改变和控制，操作繁琐，响应速度慢。

5、设备结构庞大，不紧凑。

发明内容

本发明的目的是提供一种碱性电池正极合剂造粒筛分装置，其将正极合剂片物料进行破碎的同时，对破碎后的正极合剂进行筛分，使破碎不足的粗颗粒继续留在破碎室破碎，同时使已破碎至合格粒度的正极合剂及时分离，在保证充分破碎的同时，避免对正极合剂的过度破碎，减少不合格细粉产生的比率，降低回料率，由此提升设备的一次得料率，提高设备的工作效率，提高正极物料水分的均匀性，降低后续成型工艺的生产稳定的难度，降低能耗，减少正极物料受污染和导致正极物料碳酸化程度增加的可能，使设备更紧凑，粒度分布的调节与控制操作更方便。

本发明的技术方案是：一种碱性电池正极合剂造粒筛分装置，包括具有入料口和出料口的机壳、通过轴承座安装在机壳上的转轴、与转轴固定并位于机壳内入料口和出料口之间的造粒装置、以及造粒装置下方的筛网装置，所述转轴包括上、下安装在机壳上的两组水平转轴，所述造粒装置包括分别安装在所述上、下两组水平转轴上的第一造粒装置和第二造粒装置，所述筛网装置包括分别环设于第一造粒装置和第二造粒装置下部径向外周的上筛网和下筛网，所述上、下筛网至少底部为分别与第一、第二造粒装置径向最外端的转动轨迹配合并留有间隙的曲面。

本发明进一步的技术方案是：一种碱性电池正极合剂造粒筛分装置，包括具有入料口和出料口的机壳、通过轴承座安装在机壳上的转轴、与转轴固定并位于机壳内入料口和出料口之间的造粒装置、以及造粒装置下方的筛网装置，所述转轴包括上、下安装在机壳上的两组水平转轴，所述造粒装置包括分别安装在所述上、下两组水平转轴上的第一造粒装置和第二造粒装置，所述筛网装置包括分别环设于第一造粒装置和第二造粒装置下部径向外周的上筛网和下筛网，所述上、下筛网至少底部为分别与第一、第二造粒装置径向最外端的转动轨迹配合并留有间隙的曲面。

所述第一造粒装置为安装在上水平转轴上的若干造粒刀片，任意前后相邻两造粒刀片之间的径向夹角相等，所述第二造粒装置为安装在下水平转轴上的刮板造粒器。

所述上、下筛网为分别由下方罩设于第一、第二造粒装置下半部外并与转轴同轴的半圆筒形，所述上、下筛网半圆筒的内径分别与第一、第二造粒装置径向最外端的转动轨迹之间设有间隙。

所述上、下筛网横截面为抛物线型，所述抛物线底部与对应的造粒装置径向最外端的转动轨迹配合并留有间隙。

所述上、下筛网横截面为底部为圆弧、圆弧两端平滑连接有上部向外扩散的抛物线，所述圆弧与对应的造粒装置径向最外端的转动轨迹配合并留有间隙。

所述机壳内壁固定有分别与上、下筛网对应的两对挡板，相对设置的一对挡板之间上端间距大于下端间距，所述上、下筛网朝上的两端分别与对应的一对挡板的下端连接固定。

所述下筛网的网孔大小略小于上筛网的网孔。

本发明更为详细的技术方案是：一种碱性电池正极合剂造粒筛分装置，包括具有入料口和出料口的机壳、通过轴承座安装在机壳上的转轴、与转轴固定并位于机壳内入料口和出料口之间的造粒装置、以及造粒装置下方的筛网装置，所述转轴包括上、下安装在机壳上的两组水平转轴，所述造粒装置包括分别安装在所述上、下两组水平转轴上的第一造粒装置和第二造粒装置，所述筛网装置包括分别环设于第一造粒装置和第二造粒装置下部径向外周的上筛网和下筛网，所述上、下筛网至少底部为分别与第一、第二造粒装置径向最外端的转动轨迹配合并留有间隙的曲面。

所述第一造粒装置为安装在上水平转轴上的若干造粒刀片，任意前后相邻两造粒刀片之间的径向夹角相等，所述第二造粒装置为安装在下水平转轴上的刮板造粒器。

所述上、下筛网为分别由下方罩设于第一、第二造粒装置下半部外并与转轴同轴的半圆筒形，所述上、下筛网半圆筒的内径分别与第一、第二造粒装置径向最外端的转动轨迹之间设有间隙。

所述上、下筛网还可横截面为抛物线型，所述抛物线底部与对应的造粒装置径向最外端的转动轨迹配合并留有间隙。

所述上、下筛网横截面为底部为圆弧、圆弧两端平滑连接有上部向外扩散的抛物线，所述圆弧与对应的造粒装置径向最外端的转动轨迹配合并留有间隙。

所述机壳内壁固定有分别与上、下筛网对应的两对挡板，相对设置的一对挡板之间上端间距大于下端间距，所述上、下筛网朝上的两端分别与对应的一对挡板的下端连接固定。

所述下筛网的网孔大小略小于上筛网的网孔。

所述造粒刀片具有转轴固定部以及转轴固定部径向一侧向外延伸的刀体，所述刀体于转动方向一侧设有刀锋。

所述刮板造粒器设有轴向两端与转轴固定的转盘、以及均匀安装在两个转盘径向外周之间的若干刮板，下筛网底部的切面与刮板转动方向的一面之间设有夹角。

所述夹角大于0度，小于90度。

本发明优点是：

1.本发明将现行的辊轧破碎方式改为刀片高速旋转切割破碎和刮板筛网挤压破碎方式，实现了同时对物料进行破碎与搅拌，便于将破碎与筛分两步作业合并为边破碎边筛分的一步作业。

2.本发明上、下两个造粒装置分别采用造粒刀片和造粒刮板片，前者刀片高速旋转切割将大部分原料进行破碎后通过上筛网落入下方；而造粒刮板片主要起搅动颗粒料过筛的作用，同时会对一些长条形等虽然通过上筛网但是还不合格的物料再进行挤压破碎的整形作用，其破碎能力较小，比较不容易将已经合格的颗粒过度破碎成不符合要求的小颗粒，减少不合格细粉产生的比率。

3.本发明将现行的先破碎然后振动筛分的两步作业合并为边破碎边筛分的一步作业，使已破碎至一定粒度的正极合剂被筛网及时分离，避免了其被过度破碎，减少了不合格细粉产生的比率，提升了设备的一次得料率，使设备的工作效率得到了大幅提高。

4.本发明由于提升了设备的一次得料率，降低了回料量，避免了经过强力压片和辊轧制粒后水分散失量较大的回料影响正极物料水分均匀性的问题，增加了正极物料水分的可控程度，反过来又进一步改善了压片和制粒的效果及得料率，对稳定正极粒料的制备和后续成型工艺起到了积极的作用。

5.大幅减少的回料量减少了其在回送过程中的能耗，也降低了正极物料受到污染的可能，并使导致正极物料碳酸化程度的可能也得到抑制。

6.本发明粒度分布的改变和控制，通过更换筛网和通过变频电机调节刀片与刮板旋转的速度即可及时容易地实现，操作简便，响应速度快。

7.本发明设备结构更简化紧凑，使用与维护更方便

附图说明

图1为现有技术碱性电池正极合剂辊轧造粒筛分装置的结构示意图；

图2为本发明具体实施例的结构示意图一；

图3为本发明具体实施例的结构示意图二；

图4为本发明具体实施例造粒刀片的正视图；

图5为图4的左视图；

图6为图4的右视图；

图7为本发明具体实施例水平转轴的正视图；

图8为图7的B-B剖视图；

图9为本发明具体实施例水平转轴与造粒刀片安装的正视图；

图10为图9的C-C剖视图；

图11为本发明具体实施例刮板造粒器的正视结构示意图；

图12为图11的A-A剖视图；

图13为本发明具体实施例筛网的又一实施方式。

其中：1机壳；11入料口；12出料口；13回料口；2转轴；3造粒装置；31第一造粒装置；311造粒刀片；3111转轴固定部；3112刀体；3113刀锋；32第二造粒装置；321刮板造粒器；3211转盘；3212刮板；4筛网装置；41上筛网；42下筛网；5挡板；6轴承座；7齿轮；8辊轮；9二层振动筛；a夹角。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：如图2、图3所示，一种碱性电池正极合剂造粒筛分装置，包括具有入料口11和出料口12的机壳1、通过轴承座6安装在机壳1上的转轴2、与转轴2固定并位于机壳1内入料口11和出料口12之间的造粒装置3、以及造粒装置3下方的筛网装置4，所述转轴2包括上、下安装在机壳1上的两组水平转轴，所述造粒装置3包括分别安装在所述上、下两组水平转轴2上的第一造粒装置31和第二造粒装置32，所述筛网装置4包括分别环设于第一造粒装置31和第二造粒装置32下部径向外周的上筛网41和下筛网42，所述上、下筛网41、42至少底部为分别与第一、第二造粒装置31、32径向最外端的转动轨迹配合并留有间隙的曲面。所述第一造粒装置31位于入料口11下方，第二造粒装置32位于上筛网41下方，而下筛网42则位于出料口12上方。所述下筛网42孔径根据正极合剂粒度分布要求设置并略小于上筛网41孔径。上、下水平转轴2位于机壳1的外端分别设有齿轮7传动装置，两个齿轮7相互啮合，上水平转轴2与动力装置输出端相连，由动力装置带动转动，同时其转动通过齿轮7传送给下水平转轴2，带动下水平转轴2也转动，该传动装置还可为皮绳、轮配合传动等方式。

物料从入料口11进入后经过第一造粒装置31落在上筛网41上，第一造粒装置31转动时会将落在上筛网41上的物料带起破碎，符合大小的物料从上筛网41网孔落下，而粗颗粒则继续被带起破碎；从上筛网41落下的物料经过第二造粒装置32落在下筛网42上，经第二造粒装置32搅拌，合格的经过下筛网42落入到出料口12，而不合格的则被第二造粒装置32继续破碎至合格。

所述第一造粒装置31为安装在上水平转轴2上的若干造粒刀片311，任意前后相邻两造粒刀片311之间的径向夹角相等，水平转轴2的造粒刀片311安装部位截面为正多边形设置，造粒刀片311的轴孔也为与水平转轴2对应的多边形轴孔。如图3、图5和图6所示，水平转轴2为正方形，造粒刀片311的轴孔也为正方形，径向每隔90度设置一个造粒刀片311；如图7至图10所示，将造粒刀片311轴孔和水平转轴2加工成正十二边形，刀片与刀片之间可在30度夹角、60度夹角或90度夹角三者中选一，图10中为60度夹角设置；刀片之间可通过夹装与刀片同等厚度的垫片来调整刀片的疏密。正多边形的边数较多时，造粒刀片311夹角可有更多选择调整机会，能适应更多不同的造粒的需要。

所述第二造粒装置32为安装在下水平转轴2上的刮板造粒器321。

所述上、下筛网41、42为分别由下方罩设于第一、第二造粒装置31、32下半部外并与转轴2同轴的半圆筒形，所述上、下筛网41、42半圆筒的内径分别与第一、第二造粒装置31、32径向最外端的转动轨迹之间设有预定间隙。

所述上、下筛网41、42还可横截面为抛物线型(图中未画出)，所述抛物线底部与对应的造粒装置3径向最外端的转动轨迹配合并留有间隙；或者如图13所示，所述上、下筛网41、42横截面为底部为圆弧、圆弧两端平滑连接有上部向外扩散的抛物线，所述圆弧与对应的造粒装置3径向最外端的转动轨迹配合并留有间隙，这样可以更加有利于细料的过筛分离。

所述机壳1内壁固定有分别与上、下筛网41、42对应的两对挡板5，相对设置的一对挡板5之间上端间距大于下端间距，所述上、下筛网41、42朝上的两端分别与对应的一对挡板的下端连接固定。

如图4至图6所示，所述造粒刀片311具有转轴固定部3111以及转轴固定部3111径向一侧向外延伸的刀体3112，所述刀体3112于转动方向一侧设有刀锋3113。

如图11和图12所示，所述刮板造粒器321设有轴向两端与转轴2固定的转盘3211、以及均匀安装在两个转盘3211径向外周之间的若干刮板3212，下筛网42底部的切面与刮板3212转动方向的一面之间设有夹角a，所述夹角a大于0度，小于90度。

机壳1内由上、下筛网41、42分隔成上破碎室和下破碎室，入料口11下方到上筛网41之间为上破碎室，上筛网41下方到下筛网42之间为下破碎室。上破碎室通过造粒刀片311旋转将片状电池正极合剂物料击碎，并因为造粒刀片311下方的上筛网41的存在，使得对正极合剂片料进行破碎的同时，对破碎后的正极合剂及时筛分分离。破碎不足的粗颗粒被上筛网41隔离留在上破碎室，继续由转动的刀片带起破碎，已破碎至一定粒度的正极合剂则被筛网及时分离落入下破碎室，避免其被过度破碎。破碎后颗粒的大小通过上筛网41及造粒刀片311旋转速度的快慢来调节和控制。下破碎室通过刮板造粒器321搅动来自上破碎室已破碎的正极合剂，对正极合剂的粒度作进一步的调整，通过刮板造粒器321的刮板搅动颗粒料过筛，并对通过第一层筛网的不规则大颗粒进一步破碎。

本发明将正极合剂片物料进行破碎的同时，对破碎后的正极合剂进行筛分，使破碎不足的粗颗粒继续留在破碎室破碎，同时使已破碎至合格粒度的正极合剂及时分离，在保证充分破碎的同时，避免对正极合剂的过度破碎，减少不合格细粉产生的比率，降低回料率，由此提升设备的一次得料率，提高设备的工作效率，提高正极物料水分的均匀性，降低后续成型工艺的生产稳定的难度，降低能耗，减少正极物料受污染和导致正极物料碳酸化程度增加的可能，使设备更紧凑，粒度分布的调节与控制操作更方便。

Claims (10)

1.一种碱性电池正极合剂造粒筛分装置，包括具有入料口(11)和出料口(12)的机壳(1)、通过轴承座(6)安装在机壳(1)上的转轴(2)、与转轴(2)固定并位于机壳(1)内入料口(11)和出料口(12)之间的造粒装置(3)、以及造粒装置(3)下方的筛网装置(4)，其特征在于：所述转轴(2)包括上、下安装在机壳(1)上的两组水平转轴，所述造粒装置(3)包括分别安装在所述上、下两组水平转轴(2)上的第一造粒装置(31)和第二造粒装置(32)，所述筛网装置(4)包括分别环设于第一造粒装置(31)和第二造粒装置(32)下部径向外周的上筛网(41)和下筛网(42)，所述上、下筛网(41、42)至少底部为分别与第一、第二造粒装置(31、32)径向最外端的转动轨迹配合并留有间隙的曲面。

2.根据权利要求1所述的碱性电池正极合剂造粒筛分装置，其特征在于：所述第一造粒装置(31)为安装在上水平转轴(2)上的若干造粒刀片(311)，任意前后相邻两造粒刀片(311)之间的径向夹角相等，所述第二造粒装置(32)为安装在下水平转轴(2)上的刮板造粒器(321)。

3.根据权利要求1所述的碱性电池正极合剂造粒筛分装置，其特征在于：所述上、下筛网(41、42)为分别由下方罩设于第一、第二造粒装置(31、32)下半部外并与转轴(2)同轴的半圆筒形，所述上、下筛网(41、42)半圆筒的内径分别与第一、第二造粒装置(31、32)径向最外端的转动轨迹之间设有间隙。

4.根据权利要求1所述的碱性电池正极合剂造粒筛分装置，其特征在于：所述上、下筛网(41、42)横截面为抛物线型，所述抛物线底部与对应的造粒装置(3)径向最外端的转动轨迹配合并留有间隙。

5.根据权利要求1所述的碱性电池正极合剂造粒筛分装置，其特征在于：所述上、下筛网(41、42)横截面为底部为圆弧、圆弧两端平滑连接有上部向外扩散的抛物线，所述圆弧与对应的造粒装置(3)径向最外端的转动轨迹配合并留有间隙。

6.根据权利要求1所述的碱性电池正极合剂造粒筛分装置，其特征在于：所述机壳(1)内壁固定有分别与上、下筛网(41、42)对应的两对挡板(5)，相对设置的一对挡板(5)之间上端间距大于下端间距，所述上、下筛网(41、42)朝上的两端分别与对应的一对挡板的下端连接固定。

7.根据权利要求1所述的碱性电池正极合剂造粒筛分装置，其特征在于：所述下筛网(42)的网孔大小略小于上筛网(41)的网孔。

8.根据权利要求1所述的碱性电池正极合剂造粒筛分装置，其特征在于：所述造粒刀片(311)具有转轴固定部(3111)以及转轴固定部(3111)径向一侧向外延伸的刀体(3112)，所述刀体(3112)于转动方向一侧设有刀锋(3113)。

9.根据权利要求2所述的碱性电池正极合剂造粒筛分装置，其特征在于：所述刮板造粒器(321)设有轴向两端与转轴(2)固定的转盘(3211)、以及均匀安装在两个转盘(3211)径向外周之间的若干刮板(3212)，下筛网(42)底部的切面与刮板(3212)转动方向的一面之间设有夹角(a)。

10.根据权利要求9所述的碱性电池正极合剂造粒筛分装置，其特征在于：所述夹角(a)大于0度，小于90度。

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