CN107970856B - 高效分散装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的高效分散装置，涉及分散装置技术领域。该高效分散装置包括配料缸、搅拌装置、分散装置、物料传送动力装置、研磨装置。搅拌装置和分散装置分别伸入配料缸，并分别用于搅拌和分散配料缸中的物料。研磨装置包括球磨机，球磨机设置有进料口、第一输送阀和第二输送阀。配料缸、物料传送动力装置及进料口依次连接，第一输送阀与配料缸连接，配料缸、物料传送动力装置及研磨装置形成循环。第二输送阀用于输出物料。该高效分散装置分散效果佳，能使得物料的分散更均匀，并缩短物料混合时间，提高生产效率。

Description

高效分散装置

技术领域

本发明涉及分散装置技术领域，具体而言，涉及一种高效分散装置。

背景技术

动力电池是未来发展核心，由于锂离子电池优异的综合性能，是当今社会动力汽车最理想的动力提供者。锂离子关键四项材料包括由正、负极材料、电解液和隔膜。锂电池隔膜是锂离子电池四大核心部件之一，其性能的好坏对锂电池的整体性能有着非常重要的影响，是制约锂电池发展的关键技术之一。

目前锂电池隔膜生产方法主要包括干法和湿法。其中湿法隔膜具有微孔尺寸分布均匀，产品一致性好，孔隙率、透气性可控范围大，更易薄规格化生产等特点，因而近年来已发展成主流工艺。

湿法工艺包括将聚烯烃与成孔剂混合搅拌，然后熔融挤出、铸片、拉伸、萃取、热定型和收卷，经过分切制得成品。但随着动力电池对隔膜机械强度、空孔率和耐热性等方面的要求越来高，因而会在配料时加入无机纳米颗粒、表面改性剂或者其它功能性添加剂。

原有的混合装置一般只包括带有搅拌及分散功能的缸体、恒温循环水系统，而新引入的小颗粒添加组分多为纳米级别，容易团聚，分散难度大；同时这些添加组分与成孔剂兼容性不好，使得原有的混合装置难以满足新的分散要求，造成添加组分分散不均匀。分散不均匀的添加组分会造成铸片或隔膜产生应力集中，使隔膜在生产过程中容易断裂，降低生产效率，增加生产成本；同时也会使成品的均一性变差，引入缺陷，给动力电池带来安全隐患。

因此，研发一种能有效解决上述问题的高效分散装置是目前需要迫切解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效分散装置，该高效分散装置分散效果佳，能使得物料的分散更均匀，并缩短物料混合时间，提高生产效率。

本发明的另一目的在于提供一种高效分散装置，其能够自动控制物料进行分散并在混合均匀后输出物料，物料的分散均匀，混合时间短，且生产效率高。

本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的：

本发明提供的一种高效分散装置，包括配料缸、搅拌装置、分散装置、物料传送动力装置、研磨装置。

所述搅拌装置和所述分散装置分别伸入所述配料缸，并分别用于搅拌和分散所述配料缸中的物料；所述研磨装置包括球磨机，所述球磨机设置有进料口、第一输送阀和第二输送阀；所述配料缸、所述物料传送动力装置及所述进料口依次连接，所述第一输送阀与所述配料缸连接，所述配料缸、所述物料传送动力装置及所述研磨装置形成循环；所述第二输送阀用于输出物料。

进一步地，所高效分散装置包括第一时间传感器和控制器；所述第一时间传感器与所述研磨装置连接，并与所述控制器电连接，所述第一时间传感器用于监测所述研磨装置的工作时间，并生成第一时间信号；所述控制器与所述第一输送阀及所述第二输送阀连接，所述控制器用于接收所述第一时间信号，并在所述第一时间信号大于第一时长预设值的状态下，控制所述第一输送阀关闭且所述第二输送阀打开以输出物料。

进一步地，所述研磨装置包括冷却循环水系统，所述球磨机与所述物料传送动力装置及所述配料缸连接，所述冷却循环水系统与所述球磨机连接，用于对所述球磨机降温。

进一步地，所述高效分散装置还包括超声波发生装置，所述超声波发生装置与所述配料缸连接，并用于分散所述配料缸中的物料。

进一步地，所述超声波发生装置包括相互连接的超声波换能器和超声波换能器，所述超声波换能器与所述配料缸连接。

进一步地，所述配料缸包括缸体、温度传感器和恒温循环水系统，所述温度传感器设置在所述缸体内，所述恒温循环水系统与所述缸体连接，所述温度传感器与所述恒温循环水系统电连接，所述温度传感器用于监测所述缸体内物料的温度，并生成温度信号，所述恒温循环水系统用于接收所述温度信号，并用于在所述温度信号大于或小于温度预设值的状态下，调节所述缸体内物料的温度。

进一步地，所述高效分散装置包括第二时间传感器，所述第二时间传感器设置在所述缸体内，并与所述搅拌装置、所述控制器和/或所述分散装置电连接，所述第二时间传感器用于监测所述搅拌装置和/或所述分散装置的工作时间，并生成第二时间信号；所述缸体开设有下料口，所述下料口用于与所述物料传送动力装置连接，所述下料口设置有下料阀，所述下料阀与所述控制器连接，所述控制器用于接收所述第二时间信号，并用于在所述第二时间信号大于第二时长预设值的状态下，控制所述下料阀打开。

进一步地，所述搅拌装置包括依次连接的搅拌电机、搅拌传动轴和搅拌浆；所述搅拌浆伸入所述配料缸内。

进一步地，所述分散装置包括依次连接的分散电机、分散传动轴和分散盘；所述分散盘伸入所述配料缸内。

本发明提供的另一种高效分散装置，包括配料缸、搅拌装置、分散装置、物料传送动力装置、研磨装置、检测装置和控制器。

所述搅拌装置和所述分散装置分别伸入所述配料缸，并分别用于搅拌和分散所述配料缸中的物料；所述研磨装置包括球磨机，所述球磨机设置有进料口、第一输送阀和第二输送阀；所述配料缸、所述物料传送动力装置及所述进料口依次连接，所述研磨装置与所述第一输送阀连接，所述配料缸、所述物料传送动力装置及所述研磨装置形成循环。

所述检测装置与所述研磨装置连接，并与所述控制器电连接，所述检测装置用于检测所述研磨装置内物料的粉磨度，并生成粉磨信号；所述控制器与所述第一输送阀及所述第二输送阀连接，所述控制器用于接收所述粉磨信号，并在所述粉磨信号小于预设粉磨度值的状态下，控制所述第一输送阀关闭且所述第二输送阀打开以输出物料。

本发明实施例的有益效果是：

本发明提供的高效分散装置其配料缸用于容置物料，在搅拌装置的搅拌作用和分散装置的分散作用下，物料被初步分散，初步分散的物料通过物料传送动力装置输送至研磨装置进行进一步地研磨，使得物料被分散得更加均匀，并且，配料缸、物料传送动力装置及研磨装置形成循环，可以多次反复分散物料，分散效果佳，当物料得到较佳的分散后，可以通过第二输送阀输出物料。该高效分散装置分散效率高，可以缩短物料混合时间，并较大地提高生产效率。

本发明提供的另一种高效分散装置，其配料缸用于容置物料，在搅拌装置的搅拌作用和分散装置的分散作用下，物料被初步分散，初步分散的物料通过物料传送动力装置输送至研磨装置进行进一步地研磨，使得物料被分散得更加均匀，并且，配料缸、物料传送动力装置及研磨装置形成循环，可以多次反复分散物料，分散效果佳，并且可以通过控制器智能地控制物料分散进程，当物料得到较佳的分散后，可以智能地控制第一输送阀关闭且第二输送阀打开，以完成分散。该高效分散装置分散效率高，可以缩短物料混合时间，并较大地提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某个实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明具体实施例提供的高效分散装置的结构示意图。

图2为本发明具体实施例提供的高效分散装置的结构框图。

图3为本发明具体实施例提供的高效分散装置的局部结构示意图。

图4为较佳实施例提供的高效分散装置的结构框图。

图标：100-高效分散装置；110-配料缸；112-缸体；1121-物料放入口；1123-下料口；113-温度传感器；114-恒温循环水系统；120-搅拌装置；121-搅拌电机；122-搅拌传动轴；123-搅拌浆；130-分散装置；131-分散电机；132-分散传动轴；133-分散盘；140-物料传送动力装置；150-研磨装置；151-球磨机；1511-进料口；1512-第一输送阀；1513-第二输送阀；152-冷却循环水系统；160-第一时间传感器；170-控制器；180-第二时间传感器；190-超声波发生装置；101-检测装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另外有更明确的规定与限定，术语“设置”、“连接”应做更广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或是一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一个实施方式作详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

锂电池隔膜的湿法工艺需要将聚烯烃与成孔剂充分混合搅拌，并且为了保证隔膜的机械强度、空孔率和耐热性等，还需要加入无机纳米颗粒、表面改性剂或者其它功能性添加剂进行进一步混合搅拌。

由于无机纳米颗粒、表面改性剂等小颗粒组分多为纳米级别，容易团聚，分散难度极大，新加入的添加剂与原有混合溶剂兼容性也较差，很难分散均匀。

本实施例提供了一种高效分散装置，旨在解决上述问题。

图1为本实施例提供的高效分散装置100的结构示意图。图2为本实施例提供的高效分散装置100的结构框图。请结合参照图1和图2，本实施例提供的高效分散装置100包括配料缸110、搅拌装置120、分散装置130、物料传送动力装置140、研磨装置150、第一时间传感器160和控制器170。

搅拌装置120和分散装置130分别伸入配料缸110，并分别用于搅拌和分散配料缸110中的物料。配料缸110、物料传送动力装置140和研磨装置150依次连接，并且研磨装置150与配料缸110连接，配料缸110、物料传送动力装置140及研磨装置150之间形成循环。

第一时间传感器160与研磨装置150连接，并与控制器170电连接，第一时间传感器160用于监测研磨装置150的工作时间，并生成第一时间信号，控制器170用于接收第一时间信号，并在第一时间信号大于第一时长预设值的状态下，控制研磨装置150与配料缸110断开连接，并将物料输出。

可以理解的是，本实施例提供的高效分散装置100可以在搅拌装置120和分散装置130的搅拌和分散作用下，进一步通过研磨装置150进行分散，并且，配料缸110、物料传送动力装置140及研磨装置150之间形成循环，可以反复多次地进行搅拌和分散，分散效率高，效果佳，可以有效地防止小颗粒组分团聚，增强小颗粒组分与原有混合溶剂的兼容性，保证分散均匀性。

可以理解的是，本实施例提供的高效分散装置100能使得物料的分散更均匀，并缩短物料混合时间，提高生产效率。

并且，可理解的是，本实施例提供的高效分散装置100可以通过第一时间传感器160和控制器170智能地控制搅拌分散的时长，并智能地将物料输出。

图3为本实施例提供的高效分散装置100的局部结构示意图。请结合参照图1和图3，本实施例中，配料缸110包括缸体112、温度传感器113和恒温循环水系统114。

温度传感器113设置在缸体112内，恒温循环水系统114与缸体112连接，温度传感器113与恒温循环水系统114电连接。

温度传感器113用于监测缸体112内物料的温度，并生成温度信号，恒温循环水系统114用于接收温度信号，并用于在温度信号大于或小于温度预设值的状态下，调节缸体112内物料的温度。

可以理解的是，通过温度传感器113和恒温循环水系统114可以有效地调节缸体112内的温度，为各组分微观分子提供热能，使其热运动比较活跃，有利于提高各组分的混合效果。

本实施例中，缸体112的顶部设置有物料放入口1121、第一安装口(图未标)和第二安装口(图未标)，缸体112的底部设置有下料口1123，下料口1123用于与物料传送动力装置140连接。

物料放入口1121用于放入物料，第一安装口和第二安装口分别用于和搅拌装置120及分散装置130连接。

优选地，下料口1123设置有下料阀(图未标)。本实施例中，高效分散装置100包括第二时间传感器180。第二时间传感器180设置在缸体112内，并与搅拌装置120、控制器170及分散装置130电连接，第二时间传感器180用于监测搅拌装置120及分散装置130的工作时间，并生成第二时间信号。控制器170还用于接收第二时间信号，并用于在第二时间信号大于第二时长预设值的状态下，控制下料阀打开。

可以理解的是，这种结构的高效分散装置100，可以使物料在缸体112内搅拌和分散一定时长后进入研磨装置150，步骤性强，分散效率高。

并且，可以理解的是，下料口1123设置在缸体112的底部，可以在物料被搅拌均匀的状态下通过物料传送动力装置140进入到研磨装置150。

本实施例中，搅拌装置120包括依次连接的搅拌电机121、搅拌传动轴122和搅拌浆123。搅拌传动轴122穿过第一安装口，搅拌浆123伸入配料缸110内。

应当理解，搅拌桨可以是推进式、折叶式、浆式、锚式等，优选折页式搅拌桨，搅拌装置120可以使成孔剂带动各组分形成轴向流、径向流和切向流，使各组分在流动过程中混合均匀。

分散装置130包括依次连接的分散电机131、分散传动轴132和分散盘133。分散传动轴132穿过第二安装口，分散盘133伸入配料缸110内。

可以理解的是，分散装置130可以提供高强度的剪切力，将团聚到一起的组分打散，使其均匀分布于成孔剂当中。

本实施例中，研磨装置150包括球磨机151和冷却循环水系统152。球磨机151与物料传送动力装置140及配料缸110连接，冷却循环水系统152与球磨机151连接，用于对球磨机151降温。

可以理解的是，冷却循环水系统152可以保证研磨温度不至于过高而影响球磨机151寿命。

应当理解，球磨机151可以是立式球磨机151或者卧式球磨机151。球磨机151的研磨介质可以是氧化锆球、硅酸锆球、研磨介质、陶瓷微珠、锆铝复合陶瓷球、铝硅复合陶瓷球等。并且，研磨介质粒径一般为1mm-10mm，以保证分散效果，并保证物料结构不被破坏。

需要说明的是，本实施例中，球磨机151设置有进料口1511、第一输送阀1512和第二输送阀1513，其中，进料口1511和物料传送动力装置140连接，第一输送阀1512与配料缸110连接，第二输送阀1513用于将分散完成的物料输出。

优选地，第一输送阀1512和第二输送阀1513分别和控制器170连接，控制器170用于接收第一时间信号，并在第一时间信号大于第一时长预设值的状态下，控制第一输送阀1512关闭且第二输送阀1513打开以输出物料。

需要说明的是，物料传送动力装置140可以是齿轮泵、气动隔膜泵、电动隔膜泵或者软管泵等。

图4为较佳实施例提供的高效分散装置100的结构框图。应当理解，在其他较佳实施例中，可以通过其他方式控制物料的搅拌分散程序。

例如，用检测装置101代替第一时间传感器160，检测装置101与研磨装置150连接，并与控制器170电连接，检测装置101用于检测研磨装置150内物料的粉磨度，并生成粉磨信号。

控制器170用于接收粉磨信号，并在粉磨信号小于预设粉磨度值的状态下，控制第一输送阀1512关闭且第二输送阀1513打开以输出物料。

并且，可以理解的是，在其他较佳实施例中，可以不设置第一时间传感器160或者检测装置101，而通过经验判断，关闭第一输送阀1512并开启第二输送阀1513，以完成物料的搅拌和分散。

请继续参照图1，为了进一步增强分散效果，本实施例中，高效分散装置100还包括超声波发生装置190，超声波发生装置190与配料缸110的缸体112连接，并用于进一步分散配料缸110中的物料。

优选地，超声波发生装置190包括相互连接的超声波换能器(图未标)和超声波换能器(图未标)，超声波换能器与配料缸110连接。

可以理解的是，超声波可以阻止纳米粒子的团聚，确保各添加组分可以均匀分散于成孔剂当中。超声波发生装置190与搅拌装置120及分散装置130可以大幅度地增强对物料的分散强度。

本实施例提供的高效分散装置100其配料缸110用于容置物料，在搅拌装置120的搅拌作用和分散装置130的分散作用下，物料被初步分散，初步分散的物料通过物料传送动力装置140输送至研磨装置150进行进一步地研磨，使得物料被分散得更加均匀，并且，配料缸110、物料传送动力装置140及研磨装置150形成循环，可以多次反复分散物料，分散效果佳，当物料得到较佳的分散后，可以通过第二输送阀1513输出物料。该高效分散装置100分散效率高，可以缩短物料混合时间，并较大地提高生产效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (5)

1.一种高效分散装置，其特征在于，包括配料缸、搅拌装置、分散装置、物料传送动力装置和研磨装置；

所述搅拌装置和所述分散装置分别伸入所述配料缸，并分别用于搅拌和分散所述配料缸中的物料；所述研磨装置包括球磨机，所述球磨机设置有进料口、第一输送阀和第二输送阀；所述配料缸、所述物料传送动力装置及所述进料口依次连接，所述第一输送阀与所述配料缸连接，所述配料缸、所述物料传送动力装置及所述研磨装置形成循环；所述第二输送阀用于输出物料；

所述高效分散装置包括第一时间传感器和控制器；所述第一时间传感器与所述研磨装置连接，并与所述控制器电连接，所述第一时间传感器用于监测所述研磨装置的工作时间，并生成第一时间信号；所述控制器与所述第一输送阀及所述第二输送阀连接，所述控制器用于接收所述第一时间信号，并在所述第一时间信号大于第一时长预设值的状态下，控制所述第一输送阀关闭且所述第二输送阀打开以输出物料；

所述配料缸包括缸体、温度传感器和恒温循环水系统，所述温度传感器设置在所述缸体内，所述恒温循环水系统与所述缸体连接，所述温度传感器与所述恒温循环水系统电连接，所述温度传感器用于监测所述缸体内物料的温度，并生成温度信号，所述恒温循环水系统用于接收所述温度信号，并用于在所述温度信号大于或小于温度预设值的状态下，调节所述缸体内物料的温度；

所述高效分散装置包括第二时间传感器，所述第二时间传感器设置在所述缸体内，并与所述搅拌装置、所述控制器和/或所述分散装置电连接，所述第二时间传感器用于监测所述搅拌装置和/或所述分散装置的工作时间，并生成第二时间信号；所述缸体开设有下料口，所述下料口用于与所述物料传送动力装置连接，所述下料口设置有下料阀，所述下料阀与所述控制器连接，所述控制器用于接收所述第二时间信号，并用于在所述第二时间信号大于第二时长预设值的状态下，控制所述下料阀打开；

所述搅拌装置包括依次连接的搅拌电机、搅拌传动轴和搅拌浆；所述搅拌浆伸入所述配料缸内；

所述分散装置包括依次连接的分散电机、分散传动轴和分散盘；所述分散盘伸入所述配料缸内。

2.如权利要求1所述的高效分散装置，其特征在于，所述研磨装置包括冷却循环水系统，所述球磨机与所述物料传送动力装置及所述配料缸连接，所述冷却循环水系统与所述球磨机连接，用于对所述球磨机降温。

3.如权利要求1所述的高效分散装置，其特征在于，所述高效分散装置还包括超声波发生装置，所述超声波发生装置与所述配料缸连接，并用于分散所述配料缸中的物料。

4.如权利要求3所述的高效分散装置，其特征在于，所述超声波发生装置包括相互连接的第一超声波换能器和第二超声波换能器，所述超声波发生装置与所述配料缸连接。

5.一种高效分散装置，其特征在于，包括配料缸、搅拌装置、分散装置、物料传送动力装置、研磨装置、检测装置和控制器；

所述搅拌装置和所述分散装置分别伸入所述配料缸，并分别用于搅拌和分散所述配料缸中的物料；所述研磨装置包括球磨机，所述球磨机设置有进料口、第一输送阀和第二输送阀；所述配料缸、所述物料传送动力装置及所述进料口依次连接，所述研磨装置与所述第一输送阀连接，所述配料缸、所述物料传送动力装置及所述研磨装置形成循环；

所述检测装置与所述研磨装置连接，并与所述控制器电连接，所述检测装置用于检测所述研磨装置内物料的粉磨度，并生成粉磨信号；所述控制器与所述第一输送阀及所述第二输送阀连接，所述控制器用于接收所述粉磨信号，并在所述粉磨信号小于预设粉磨度值的状态下，控制所述第一输送阀关闭且所述第二输送阀打开以输出物料；

所述高效分散装置包括第一时间传感器和控制器；所述第一时间传感器与所述研磨装置连接，并与所述控制器电连接，所述第一时间传感器用于监测所述研磨装置的工作时间，并生成第一时间信号；所述控制器与所述第一输送阀及所述第二输送阀连接，所述控制器用于接收所述第一时间信号，并在所述第一时间信号大于第一时长预设值的状态下，控制所述第一输送阀关闭且所述第二输送阀打开以输出物料；

所述配料缸包括缸体、温度传感器和恒温循环水系统，所述温度传感器设置在所述缸体内，所述恒温循环水系统与所述缸体连接，所述温度传感器与所述恒温循环水系统电连接，所述温度传感器用于监测所述缸体内物料的温度，并生成温度信号，所述恒温循环水系统用于接收所述温度信号，并用于在所述温度信号大于或小于温度预设值的状态下，调节所述缸体内物料的温度；

所述高效分散装置包括第二时间传感器，所述第二时间传感器设置在所述缸体内，并与所述搅拌装置、所述控制器和/或所述分散装置电连接，所述第二时间传感器用于监测所述搅拌装置和/或所述分散装置的工作时间，并生成第二时间信号；所述缸体开设有下料口，所述下料口用于与所述物料传送动力装置连接，所述下料口设置有下料阀，所述下料阀与所述控制器连接，所述控制器用于接收所述第二时间信号，并用于在所述第二时间信号大于第二时长预设值的状态下，控制所述下料阀打开；

所述搅拌装置包括依次连接的搅拌电机、搅拌传动轴和搅拌浆；所述搅拌浆伸入所述配料缸内；

所述分散装置包括依次连接的分散电机、分散传动轴和分散盘；所述分散盘伸入所述配料缸内。