CN107930830B - 一种人造石墨负极材料生产系统 - Google Patents

一种人造石墨负极材料生产系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种人造石墨负极材料生产系统，包括破碎仓、改性仓、模压仓、加热仓和粉碎仓，所述改性仓连接于破碎仓一侧，所述改性仓另一侧分别连接有模压仓和加热仓，所述模压仓连接于加热仓上端，所述加热仓一端连接有粉碎仓，所述破碎仓上端设置有挂置板，且挂置板下端连接有液压杆，所述挂置板通过液压杆连接有压块。该加工成本低的人造石墨负极材料生产设备在压槽下端连接弹簧，对压槽及破碎仓形成一定的减震缓冲效果，延长该设备的使用寿命，通过在改性仓表面设置观察窗，并在进气口一侧连接控制阀，当石墨负极原料在改性仓内部进行与氧气接触的表面氧化进程时对其进行直接观察和进气量调节，增强对生产进行的可控度。

Description

一种人造石墨负极材料生产系统
技术领域
本发明涉及石墨负极原料生产技术领域，具体为一种人造石墨负极材料生产系统。
背景技术
近年来，由于移动设备及通讯设备对锂离子电池体积比能量及充电时间等性能要求的不断提高，电动自行车及电动汽车对锂离子电池的续航里程、循环寿命、高低温性能及安全性等提出了更高的要求，锂离子电池的这些性能要求直接关联在锂离子电池对正、负极材料的各项性能指标上，而负极材料对锂离子电池性能的发挥具有更大的影响，目前，工业化的锂离子电池负极材料主要为碳材料(石墨、硬碳、软碳等)和钛酸锂，这其中石墨材料技术最成熟，天然石墨具有容量高的优点，一度被广泛应用。
尽管石墨材料应用广泛，但没有经过改性的天然石墨负极材料首次不可逆容量损失很高，高倍率充放电时容量下降较快，在循环过程中由于会发生溶剂共嵌入，造成容量衰减较快等问题，由此出现了人造石墨负极材料，人造石墨负极材料在进行生产加工时通常需要对其进行破碎、改性、模压、粉碎以及加热等环节，使用效果明显，但生产成本相应提高，并且在其具体的加工环节，对于原料的筛选、加工过程中观察的可控度以及对生产设备本身的维护效果同样有待提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人造石墨负极材料生产系统，以解决天然石墨负极材料首次不可逆容量损失很高，高倍率充放电时容量下降较快，在循环过程中由于会发生溶剂共嵌入，造成容量衰减较快，且人造石墨负极材料生产成本高，对于原料的筛选、加工过程中观察的可控度以及对生产设备本身的维护效果有待提高的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种人造石墨负极材料生产系统，包括破碎仓、改性仓、模压仓、加热仓和粉碎仓，所述改性仓连接于破碎仓一侧，所述改性仓另一侧分别连接有模压仓和加热仓，所述模压仓连接于加热仓上端，所述加热仓一端连接有粉碎仓，所述破碎仓上端设置有挂置板，且挂置板下端连接有液压杆，所述挂置板通过液压杆连接有压块，且压块下方设置有压槽，所述压槽下端连接有弹簧，所述改性仓上端连接有进气口，所述模压仓内部设置有挤压台，且挤压台两端均连接于电动推杆，所述加热仓下端连接有加热系统，所述粉碎仓内部设置有粉碎轴，且粉碎轴下方设置有过滤网，所述粉碎仓一侧连接有出料口，且出料口设置于过滤网一端。
优选的，所述破碎仓一侧设置有进料口，所述压槽两侧均连接有固定齿，且压槽通过固定齿连接于破碎仓内侧。
优选的，所述改性仓表面设置有观察窗。
优选的，所述进气口一侧连接有控制阀。
优选的，所述粉碎仓上端设置有电机，且电机一端连接有传动轴，所述电机通过传动轴与粉碎轴活动连接。
优选的，所述破碎仓、改性仓、模压仓、加热仓和粉碎仓下端均连接有支脚。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置破碎仓，用于对石墨负极原料进行破碎处理，完成初步提取，通过在破碎仓内部设置压槽，将原料由进料口导入并到达压槽，此时利用设置于压槽上方的压块经液压杆进行挤压破碎，操作更为简单便利，同时在压槽下端连接弹簧，在压块对压槽进行挤压受力时利用弹簧能够形成一定的减震缓冲效果，有效保护压槽及破碎仓在长时间使用后不受挤压损坏，延长该生产设备的使用寿命。
2、本发明通过在改性仓表面设置观察窗，并在进气口一侧连接控制阀，利用观察窗能够在当石墨负极原料在改性仓内部进行与氧气接触的表面氧化进程时对其进行直接观察，增强对生产进行的可控度，同时进气口一侧的控制阀能够对空气进气量进行调节选择，便于控制氧化进程及表面氧化效果，降低加工成本，通过在加热仓下端连接加热系统，对石墨负极半成原料进行直接加热，增强加热反应效果。
3、本发明通过在模压仓内部两端均连接电动推杆，利用电动推杆对放置于挤压台上端的半成原料进行模型化挤压，同时双向的挤压方式能够对半成原料形成更好的挤压反应效果，便于进一步加工，通过在粉碎仓内部设置过滤网，能够对利用粉碎轴进行切割粉碎后的石墨半成原料进行过滤，提高原料粉碎的均匀度，便于进行再次加热成型和使用。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明改性仓结构示意图；
图中：1、破碎仓，2、改性仓，3、模压仓，4、加热仓，5、粉碎仓，6、进料口，7、挂置板，8、液压杆，9、压块，10、压槽，11、弹簧，12、固定齿，13、进气口，14、观察窗，15、控制阀，16、电动推杆，17、挤压台，18、加热系统，19、电机，20、传动轴，21、粉碎轴，22、过滤网，23、出料口，24、支脚。
实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种人造石墨负极材料生产系统，包括破碎仓1、改性仓2、模压仓3、加热仓4、粉碎仓5、进料口6、挂置板7、液压杆8、压块9、压槽10、弹簧11、固定齿12、进气口13、观察窗14、控制阀15、电动推杆16、挤压台17、加热系统18、电机19、传动轴20、粉碎轴21、过滤网22、出料口23和支脚24，改性仓2连接于破碎仓1一侧，用于对该石墨负极原料进行表面氧化，提高可逆容量，改性仓2另一侧分别连接有模压仓3和加热仓4，制备操作流程更为紧凑，生产效果得到提高，模压仓3连接于加热仓4上端，对半成原料进行挤压，释放其性能，且挤压完成后再次进行加热，维持释放效果，加热仓4一端连接有粉碎仓5，使其形成大小规格相同的颗粒状原料，便于加工使用，破碎仓5上端设置有挂置板7，且挂置板7下端连接有液压杆8，利用挂置板7对液压杆8进行承接，挂置板7通过液压杆8连接有压块9，利用压块9对石墨负极原料进行挤压，且压块9下方设置有压槽10，对石墨原料及压块9进行承接，压槽10下端连接有弹簧11，对压槽10以及压块9进行缓冲保护，延长该设备的使用寿命，改性仓2上端连接有进气口13，便于进行空气导入，加强氧化反应效果，模压仓3内部设置有挤压台17，对半成原料进行搁置，便于进行挤压操作，且挤压台17两端均连接于电动推杆16，利用电动推杆16进行半成原料挤压，便于调节挤压力度，加热仓4下端连接有加热系统18，为加热仓4提供热量来源，增强加热效果，粉碎仓5内部设置有粉碎轴21，用于对半成原料进行切割粉碎，使其形成大小颗粒度均匀的固体，便于进行加工使用，且粉碎轴21下方设置有过滤网22，利用过滤网22对颗粒进行筛选，未通过过滤的大颗颗粒需要进行再次粉碎，保持规格的均匀，粉碎仓5一侧连接有出料口23，对经再次加热的原料进行导出，且出料口23设置于过滤网22一端，使成品规格得以保持，破碎仓5一侧设置有进料口6，进行石墨负极原料导入，压槽10两侧均连接有固定齿12，用于对压槽10进行固定，防止长时间受压块9挤压产生位移，且压槽10通过固定齿12连接于破碎仓1内侧，改性仓2表面设置有观察窗14，利用观察窗14对改性仓2内部进行观察，以判断石墨负极原料的表面氧化效果，进气口13一侧连接有控制阀15，能够控制进气量，对空气进入的可控性更强，粉碎仓5上端设置有电机19，为粉碎轴21提供动力来源，且电机19一端连接有传动轴20，便于引起联动效应，电机19通过传动轴20与粉碎轴21活动连接，实现粉碎轴21的运转，破碎仓1、改性仓2、模压仓3、加热仓4和粉碎仓5下端均连接有支脚24，利用支脚24对其进行支撑固定，维持生产时的稳定性。
工作原理：在使用该加工成本低的人造石墨负极材料生产设备时，首先将石墨负极原料由进料口6导入，在破碎仓1内部进行初步的破碎工作，然后再传导于改性仓2进行表面氧化，增强反应效果，并且在模压仓3内部进行模块化成型，然后利用加热系统18在加热仓4内部进行加热反应，经粉碎仓5进行均匀粉碎后，最后再经加热仓4进行进一步加热，并由出料口23导出，完成对人造石墨负极材料的生产，在此过程中，通过在压槽10下端连接弹簧11，在压块9对压槽10进行挤压受力时利用弹簧11能够形成一定的减震缓冲效果，有效保护压槽10及破碎仓1在长时间使用后不受挤压损坏，延长该生产设备的使用寿命，通过在改性仓2表面设置观察窗14，并在进气口13一侧连接控制阀15，能够在当石墨负极原料在改性仓2内部进行与氧气接触的表面氧化进程时对其进行直接观察，增强对生产进行的可控度，同时进气口13一侧的控制阀15能够对空气进气量进行调节选择，便于控制氧化进程及表面氧化效果，降低加工成本，通过在粉碎仓5内部设置过滤网22，能够对利用粉碎轴21进行切割粉碎后的石墨半成原料进行过滤，提高原料粉碎的均匀度，便于进行再次加热成型和使用，从而充分降低了该人造石墨负极材料在生产过程中的加工成本及其在实际应用中的适应性和实用性。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种人造石墨负极材料生产系统，包括破碎仓(1)、改性仓(2)、模压仓(3)、加热仓(4)和粉碎仓(5)，所述改性仓(2)连接于破碎仓(1)一侧，所述改性仓(2)另一侧分别连接有模压仓(3)和加热仓(4)，所述模压仓(3)连接于加热仓(4)上端，所述加热仓(4)一端连接有粉碎仓(5)，其特征在于：所述破碎仓(1)上端设置有挂置板(7)，且挂置板(7)下端连接有液压杆(8)，所述挂置板(7)通过液压杆(8)连接有压块(9)，且压块(9)下方设置有压槽(10)，所述压槽(10)下端连接有弹簧(11)，所述改性仓(2)上端连接有进气口(13)，所述模压仓(3)内部设置有挤压台(17)，且挤压台(17)两端均连接于电动推杆(16)，所述加热仓(4)下端连接有加热系统(18)，所述粉碎仓(5)内部设置有粉碎轴(21)，且粉碎轴(21)下方设置有过滤网(22)，所述粉碎仓(5)一侧连接有出料口(23)，且出料口(23)设置于过滤网(22)一端，所述破碎仓(1)一侧设置有进料口(6)，所述压槽(10)两侧均连接有固定齿(12)，且压槽(10)通过固定齿(12)连接于破碎仓(1)内侧，所述改性仓(2)表面设置有观察窗(14)，所述进气口(13)一侧连接有控制阀(15)，在使用所述人造石墨负极材料生产系统时，首先将石墨负极原料由进料口（6）导入，在破碎仓（1）内部进行初步的破碎工作，然后再传导于改性仓（2）进行表面氧化，增强反应效果，并且在模压仓（3）内部进行模块化成型，然后利用加热系统（18）在加热仓（4）内部进行加热反应，经粉碎仓（5）进行均匀粉碎后，最后再经加热仓（4）进行进一步加热，并由出料口（23）导出，完成对人造石墨负极材料的生产。
2.根据权利要求1所述的一种人造石墨负极材料生产系统，其特征在于：所述粉碎仓(5)上端设置有电机(19)，且电机(19)一端连接有传动轴(20)，所述电机(19)通过传动轴(20)与粉碎轴(21)活动连接。
3.根据权利要求1所述的一种人造石墨负极材料生产系统，其特征在于：所述破碎仓(1)、改性仓(2)、模压仓(3)、加热仓(4)和粉碎仓(5)下端均连接有支脚(24)。
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