CN108786552A - 一种电池材料的混合装置及混合方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池材料的混合装置及其混合方法，包括罐体，所述罐体上部一侧设置第一进料口，另一侧设置第二进料口；所述罐体顶部一侧设置有第一搅拌器，另一侧设置有第二搅拌器；所述罐体底部设置具有常闭电磁阀的出口；所述罐体外部设置机架，该机架上设置三相异步电动机一，该三相异步电动机一通过联轴器与第一搅拌器连接；所述机架上设置三相异步电动机二，该三相异步电动机二通过联轴器与第二搅拌器连接；本发明既保持在旋转力作用下的搅拌也可达到电池材料在罐体上和下部不断的交叉混合，能够明显提高混合面积和方式，具有均匀搅拌电池材料，使得电池材料使用更加稳定的技术效果。

Description

一种电池材料的混合装置及混合方法
技术领域
本发明涉及锂电池材料混合技术领域，尤其涉及一种电池材料的混合装置及混合方法。
背景技术
在锂电池生产过程中，电极材料的均匀性、稳定性是关系到电池一致性、稳定性的关键因素，是提高锂电池安全性，减少材料团聚及涂布质量问题引起的微短路现象的重要条件，但现有电池材料的电极活性材料的径粒越来越小，如果搅拌不均匀则会影响电池的稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池材料的混合装置及混合方法，以解决上述背景技术中提出电池材料混合时不均匀和稳定差的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电池材料的混合装置，包括罐体，所述罐体上部一侧设置第一进料口，另一侧设置第二进料口；所述罐体顶部一侧设置有第一搅拌器，另一侧设置有第二搅拌器；所述罐体底部设置具有常闭电磁阀的出口；所述罐体外部设置机架，该机架上设置三相异步电动机一，该三相异步电动机一通过联轴器与第一搅拌器连接；所述机架上设置三相异步电动机二，该三相异步电动机二通过联轴器与第二搅拌器连接；
所述机架上设置PLC电子控制器，该PLC电子控制器分别与所述三相异步电动机一、三相异步电动机二连接。
进一步地，所述罐体底部设置震动底座，该震动底座支撑整个罐体；所述震动底座包括底座及设置在底座上的震动器。
进一步地，所述机架上设置导轨一，所述导轨一上滑动设置有齿条一；所述机架顶部设置轴承座一，并设置与轴承座一一条线上设置传动电机一；所述传动电机一具有的转轴通过联轴器一连接一端置于轴承座一内的转轴一，该转轴一上安装有齿轮一；所述齿轮一与所述齿条一啮合；所述三相异步电动机一通过固定肋与所述齿条一固定；
所述机架上设置导轨二，所述导轨二上滑动设置有齿条二；所述机架顶部设置轴承座二，并设置与轴承座二一条线上设置传动电机二；所述传动电机二具有的转轴通过联轴器二连接一端置于轴承座二内的转轴二。该转轴二上安装有齿轮二；所述齿轮二与所述齿条二啮合；所述三相异步电动机二通过固定肋与所述齿条二固定；
进一步地，所述PLC电子控制器分别与所述传动电机一、传动电机二、震动器电连接。
为了使得电池材料在混合时得到均匀混合的最佳效果本发明提供一种电池材料的混合方法，包括电池材料，该电池材料包括粘接剂、溶剂、导电剂、电极活性物质材料，其特征在于，所述混合方法包括以下步骤：
将粘接剂与溶剂分别通过第一进料口和第二进料口加入罐体中，并通过PLC控制器控制三相异步电动机一、三相异步电动机二工作后分别带动第一搅拌器和第二搅拌器顺时针搅拌20分钟，搅拌转数每分钟20-30转；
将导电剂通过第一进料口加入至罐体内，进行逆时针搅拌20分钟，搅拌速度每分钟30-50转；
将电极活性物质材料通过第二进料口加入至罐体内，进行逆时针搅拌20分钟，搅拌速度每分钟30-50转；
通过PLC控制器使得第一搅拌器和第二搅拌器逆时针搅拌，使搅拌速度达到每分钟3000转，持续时间20分钟后停车；
再通过PLC控制器使得第一搅拌器和第二搅拌器顺时针搅拌，使搅拌速度达到每分钟3000转，持续时间20分钟后停车；
静置5-10分钟后，打开电磁阀，卸料。
进一步地，所述PLC控制器控制传动电机一、传动电机二正反转工作，进而通过齿轮一、齿轮二分别带动齿条一和齿条二在导轨一和导轨二上滑动；齿条一和齿条二的滑动使得第一搅拌器和第二搅拌器在罐体上下往复运动，达到动态搅拌的效果。
进一步地，所述PLC控制器控制震动器工作，所述震动器为高频震动器，使得罐体整体进行振动。
进一步地，所述PLC控制器同一时刻控制所述第一搅拌器顺时针搅拌，控制所述第二搅拌器逆时针搅拌。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种电池材料的混合装置，包括罐体，所述罐体上部一侧设置第一进料口，另一侧设置第二进料口；所述罐体顶部一侧设置有第一搅拌器，另一侧设置有第二搅拌器；所述罐体底部设置具有常闭电磁阀的出口；所述罐体外部设置机架，该机架上设置三相异步电动机一，该三相异步电动机一通过联轴器与第一搅拌器连接；所述机架上设置三相异步电动机二，该三相异步电动机二通过联轴器与第二搅拌器连接；所述机架上设置PLC电子控制器，该PLC电子控制器分别与所述三相异步电动机一、三相异步电动机二连接。本发明因为采用了一组上下错位排布的搅拌结构设计使得罐体内的电池材料可以既保持在在旋转力作用下的搅拌也可达到电池材料在罐体上和下部不断的交叉混合，能够明显提高混合面积和方式，具有均匀搅拌电池材料，使得电池材料使用更加稳定的技术效果。
附图说明
图1为本发明的混合装置结构示意图；
图2为本发明齿轮齿条一种配合示意图；
图3为齿轮齿条另一种配合示意图；
图4为本发明电控部分的工作原理示意图。
具体实施方式
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。
实施例1
请参阅图1～4，本发明实施例中，一种电池材料的混合装置，包括罐体1，所述罐体1上部一侧设置第一进料口2，另一侧设置第二进料口3；所述罐体1顶部一侧设置有第一搅拌器4，另一侧设置有第二搅拌器5；所述罐体1底部设置具有常闭电磁阀6的出口7；所述罐体1外部设置机架8，该机架8上设置三相异步电动机一801，该三相异步电动机一801通过联轴器与第一搅拌器4连接；所述机架8上设置三相异步电动机二802，该三相异步电动机二802通过联轴器与第二搅拌器5连接；
所述机架8上设置PLC电子控制器802，该PLC电子控制器803分别与所述三相异步电动机一801、三相异步电动机二802连接。所述电池材料包括粘接剂、溶剂、导电剂、电极活性物质材料。
本申请实施例中将粘接剂与溶剂分别通过第一进料口和第二进料口加入罐体中，并通过PLC控制器控制三相异步电动机一、三相异步电动机二工作后分别带动第一搅拌器和第二搅拌器顺时针搅拌20分钟，搅拌转数每分钟20-30转；将导电剂通过第一进料口加入至罐体1内，进行逆时针搅拌20分钟，搅拌速度每分钟30-50转；将电极活性物质材料通过第二进料口加入至罐体内，进行逆时针搅拌20分钟，搅拌速度每分钟30-50转；通过PLC控制器使得第一搅拌器和第二搅拌器逆时针搅拌，使搅拌速度达到每分钟3000转，持续时间20分钟后停车；再通过PLC控制器使得第一搅拌器和第二搅拌器顺时针搅拌，使搅拌速度达到每分钟3000转，持续时间20分钟后停车；静置5-10分钟后，打开常闭电磁阀，卸料。本发明因为采用了一组上下错位排布的搅拌结构设计使得罐体内的电池材料可以既保持在旋转力作用下的搅拌也可达到电池材料在罐体上部和下部不断的交叉混合，能够明显提高混合面积和方式，具有均匀搅拌电池材料，加上3000转的高速旋转，粘接剂、溶剂、导电剂、电极活性物质材料混合的更加充分，适用更细小的电池材料的混合，使得电池材料使用更加稳定的技术效果。
进一步地，所述罐体1底部设置震动底座9，该震动底座9支撑整个罐体1；所述震动底座9包括底座91及设置在底座91上的震动器92。控制震动器进行高频振动使得罐体内的电池材料溶液振动，有利于打散电池的材料的团聚现象。
进一步地，所述机架8上设置导轨一804，所述导轨一804上滑动设置有齿条一805；所述机架8顶部设置轴承座一806，并设置与轴承座一806一条线上设置传动电机一807；所述传动电机一807具有的转轴通过联轴器一808连接一端置于轴承座一806内的转轴一809，该转轴一809上安装有齿轮一810；所述齿轮一810与所述齿条一805啮合；所述三相异步电动机一801通过固定肋与所述齿条一805固定；如图2简单示意，所述导轨一804中部设置限位档条13，所述齿条一805上设置有限位块一12；
所述机架8上设置导轨二811，所述导轨二811上滑动设置有齿条二812；所述机架1顶部设置轴承座二813，并设置与轴承座二813一条线上设置传动电机二814；所述传动电机二813具有的转轴通过联轴器二817连接一端置于轴承座二813内的转轴二815。该转轴二815上安装有齿轮二816；所述齿轮二816与所述齿条二812啮合；所述三相异步电动机二802通过固定肋与所述齿条二812固定；如图3简单示意，所述导轨二中部设置限位档条二11，所述齿条二812上设置有限位块二10；
本申请实施中所述PLC控制器控制传动电机一、传动电机二正反转工作，进而通过齿轮一、齿轮二分别带动齿条一和齿条二在导轨一和导轨二上滑动；齿条一和齿条二的滑动使得第一搅拌器和第二搅拌器在罐体上下往复运动，达到动态搅拌的效果。
进一步地，所述PLC电子控制器803分别与所述传动电机一807、传动电机二813、震动器92连接。该方案可以实现通过PLC控制传动电机一、传动电机二进而控制第一搅拌器和第二搅拌器旋转的上下位移，使得搅拌更加均匀，不限于传统的单一旋转搅拌；进一步地控制震动器进行高频振动使得罐体内的电池材料溶液振动，有利于打散电池的材料的团聚现象。
实施例2，请参阅图1～4；
为了使得电池材料在混合时得到均匀混合的最佳效果本发明提供一种电池材料的混合方法，包括电池材料，该电池材料包括粘接剂、溶剂、导电剂、电极活性物质材料，其特征在于，所述混合方法包括以下步骤：
S01、将粘接剂与溶剂分别通过第一进料口2和第二进料口3加入罐体1中，并通过PLC控制器803控制三相异步电动机一801、三相异步电动机二802工作后分别带动第一搅拌器4和第二搅拌器5顺时针搅拌20分钟，搅拌转数每分钟20-30转；
S02、将导电剂通过第一进料口2加入至罐体1内，进行逆时针搅拌20分钟，搅拌速度每分钟30-50转；
S03、将电极活性物质材料通过第二进料口3加入至罐体内，进行逆时针搅拌20分钟，搅拌速度每分钟30-50转；
S04、通过PLC控制器803使得第一搅拌器4和第二搅拌器5逆时针搅拌，使搅拌速度达到每分钟3000转，持续时间20分钟后停车；
S05、再通过PLC控制器803使得第一搅拌器4和第二搅拌器5顺时针搅拌，使搅拌速度达到每分钟3000转，持续时间20分钟后停车；
静置5-10分钟后，打开常闭电磁阀6，卸料。
进一步地，S04中：所述PLC控制器803控制传动电机一807、传动电机二813正反转工作，进而通过齿轮一810、齿轮二816分别带动齿条一805和齿条二812在导轨一804和导轨二811上滑动；齿条一805和齿条二812的滑动使得第一搅拌器4和第二搅拌器5在罐体1上下往复运动，达到动态搅拌的效果。
进一步地，S04中：所述PLC控制器803控制震动器92工作，所述震动器92为高频震动器，使得罐体整体进行振动。
进一步地，S04中:所述PLC控制器803同一时刻控制所述第一搅拌器4顺时针搅拌，控制所述第二搅拌器5逆时针搅拌。
总的来说，本发明的三段式正反旋转拌料设备原理分为宏观和微观两个阶段：宏观混合分散加工阶段是通过一段低速正转搅拌和二段中速反旋转搅拌将材料中大团体打散并均匀分布，但粉体形态是以超微细粉形态存于溶液之中，仅满足了宏观分散的加工要求；微观超细分散加工阶段是通过三阶段高速正反旋转搅拌，利用超高线速度运转而得到的超强切割力将材料溶液中的微细粉团或固体颗粒团聚体进一步打散和均质，得到足够细小的固体颗粒，并均匀分布于溶液中，达到微观超细分散的作用，可显著提高材料的综合性能。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种电池材料的混合装置，包括罐体，其特征在于，所述罐体上部一侧设置第一进料口，另一侧设置第二进料口；所述罐体顶部一侧设置有第一搅拌器，另一侧设置有第二搅拌器；所述罐体底部设置具有常闭电磁阀的出口；所述罐体外部设置机架，该机架上设置三相异步电动机一，该三相异步电动机一通过联轴器与第一搅拌器连接；所述机架上设置三相异步电动机二，该三相异步电动机二通过联轴器与第二搅拌器连接；
所述机架上设置PLC电子控制器，该PLC电子控制器分别与所述三相异步电动机一、三相异步电动机二连接。
2.根据权利要求1所述的电池材料的混合装置，其特征在于，所述罐体底部设置震动底座，该震动底座支撑整个罐体；所述震动底座包括底座及设置在底座上的震动器。
3.根据权利要求2所述的电池材料的混合装置，其特征在于，所述机架上设置导轨一，所述导轨一上滑动设置有齿条一；所述机架顶部设置轴承座一，并设置与轴承座一一条线上设置传动电机一；所述传动电机一具有的转轴通过联轴器一连接一端置于轴承座一内的转轴一，该转轴一上安装有齿轮一；所述齿轮一与所述齿条一啮合；所述三相异步电动机一通过固定肋与所述齿条一固定；
所述机架上设置导轨二，所述导轨二上滑动设置有齿条二；所述机架顶部设置轴承座二，并设置与轴承座二一条线上设置传动电机二；所述传动电机二具有的转轴通过联轴器二连接一端置于轴承座二内的转轴二。该转轴二上安装有齿轮二；所述齿轮二与所述齿条二啮合；所述三相异步电动机二通过固定肋与所述齿条二固定。
4.根据权利要求3所述的电池材料的混合装置，其特征在于，所述PLC电子控制器分别与所述传动电机一、传动电机二、震动器电连接。
5.一种利用如权利要求4所述混合装置进行电池材料的混合方法，包括电池材料，该电池材料包括粘接剂、溶剂、导电剂、电极活性物质材料，其特征在于，所述混合方法包括以下步骤：
将粘接剂与溶剂分别通过第一进料口和第二进料口加入罐体中，并通过PLC控制器控制三相异步电动机一、三相异步电动机二工作后分别带动第一搅拌器和第二搅拌器顺时针搅拌20分钟，搅拌转数每分钟20-30转；
将导电剂通过第一进料口加入至罐体内，进行逆时针搅拌20分钟，搅拌速度每分钟30-50转；
将电极活性物质材料通过第二进料口加入至罐体内，进行逆时针搅拌20分钟，搅拌速度每分钟30-50转；
通过PLC控制器使得第一搅拌器和第二搅拌器逆时针搅拌，使搅拌速度达到每分钟3000转，持续时间20分钟后停车；
再通过PLC控制器使得第一搅拌器和第二搅拌器顺时针搅拌，使搅拌速度达到每分钟3000转，持续时间20分钟后停车；
静置5-10分钟后，打开电磁阀，卸料。
6.如权利要求5所述混合方法，其特征在于，所述PLC控制器控制传动电机一、传动电机二正反转工作，进而通过齿轮一、齿轮二分别带动齿条一和齿条二在导轨一和导轨二上滑动；齿条一和齿条二的滑动使得第一搅拌器和第二搅拌器在罐体上下往复运动，达到动态搅拌的效果。
7.如权利要求5所述混合方法，其特征在于，所述PLC控制器控制震动器工作，所述震动器为高频震动器，使得罐体整体进行振动。
8.如权利要求5所述混合方法，其特征在于，所述PLC控制器同一时刻控制所述第一搅拌器顺时针搅拌，控制所述第二搅拌器逆时针搅拌。
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