CN109065845B - 一种浆料干燥粉碎烧结一体装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于锂电池正极材料烧结领域，提供一种浆料干燥粉碎烧结一体装置，可以对搅拌好的正极材料浆料依次进行干燥、粉碎、烧结、冷却等操作，浆料刮涂干燥室和热风箱倾斜设置，有利于热风箱对其更快更均匀的干燥，浆料刮涂干燥室设置刮板，浆料在一定的重力作用下能更快平铺在斜板上，浆料干燥完成后由推块刮起并推至粉碎装置，经粉碎后的干燥浆料落入烧结盘随即进入烧结室烧结，烧结完成后进入冷却箱冷却，烧结室的热气和冷却箱的热气可直接流入热风箱进行循环利用，整个浆料的干燥、粉碎、烧结、冷却过程在同一个装置中即可进行并完成，可连续自动化生产，显著提高了生产效率，减少人工操作强度。

Description

一种浆料干燥粉碎烧结一体装置

技术领域

本发明属于锂电池正极材料烧结领域，尤其涉及一种浆料干燥粉碎烧结一体装置。

背景技术

由于锂离子电池具有高电压、高容量的重要优点，且循环寿命长、安全性能好，使其在便携式电子设备、电动汽车、空间技术、国防工业等多方面具有广阔的应用前景，高能锂离子电池的关键技术之一是研发高性能正极材料，在锂离子电池中，正极材料的性能很大程度上影响着锂离子电池的性能，并直接决定电池的成本。在制备表面改性或表面包覆的正极材料时，一般需先经过正极材料浆料制备、浆料干燥、粉碎、烧结等过程，现有的生产设备流水线长，设备效率单一，只能先经过干燥后统一粉碎，粉碎装钵后再放入高温烧结室进行烧结，这样整体生产效率低，且浆料在输送的过程中环境可能对浆料产生影响，浆料温度不易控制，还需要人工去转移。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种浆料干燥粉碎烧结一体装置，旨在解决现有锂电池正极材料浆料处理效率低、设备成本高的技术问题。

一种浆料干燥粉碎烧结一体装置，由上至下依次设置浆料刮涂干燥室、热风箱和烧结室，所述浆料刮涂干燥室的底面设置为一块斜板，所述斜板上方的前后两侧均安装有竖直的侧板，所述侧板上开有一条与所述斜板斜率一致的滑槽，所述斜板的左侧放置有一个推块，所述推块的底面与所述斜板紧密接触且推块的顶部设置有一根扁口滑块，所述扁口滑块两端位于对应侧的滑槽内，所述浆料刮涂干燥室外设置有第一电机，所述第一电机安装在所述扁口滑块一端，所述第一电机上设置有电机齿轮，所述侧板外还固定有与所述滑槽斜率一致的齿条，所述电机齿轮与所述齿条啮合，所述浆料刮涂干燥室的顶部设置有与斜板平行的滑轨，所述滑轨的两端分别固定有一个轴承座，两端的轴承座之间设置一根螺杆，所述螺杆末端设置第二电机并有第二电机驱动转动，所述螺杆上安装有一根悬挂架，所述悬挂架套在所述滑轨上，所述悬挂架的底部右端安装有一个浆料筒，所述浆料筒的顶端设置有进料泵，所述浆料筒的底部开口并设置出料管，所述出料管的底部开有一排出料口，所述悬挂架的底部左端安装有一个气缸，所述气缸的底部设置有刮板，所述热风箱的顶面为所述斜板，所述热风箱底面倾斜设置，所述热风箱底面的右侧末端开有连通烧结室的热气口，热风箱的侧面靠近底部的位置开有进气口，热风箱的左侧底部连通有一个废气管，所述热风箱的顶面和底面交叉安装有竖直的隔板，所述烧结室的底部水平设置有一排电热转辊，所述电热转辊上放置多个烧结盘，烧结室的左右两面侧板上开有与烧结盘大小匹配的通道，所述浆料干燥粉碎烧结一体装置的右侧还安装有粉碎装置，浆料刮涂干燥室的右侧壁底面开口并与所述粉碎装置连通，所述粉碎装置的底部开口，所述烧结室的左侧还设置有冷却箱，所述冷却箱的底部安装有一个风机，所述冷却箱的内部靠上的位置连通有出气管，所述出气管连通至所述进气口，所述烧结室左侧板的通道外设置第一传送装置，烧结室右侧板的通道外设置第二传送装置，所述第二传送装置位于所述粉碎装置的下方，所述第一传送装置位于所述冷却箱内底部，冷却箱的侧壁开有与所述烧结室左侧板的通道位置对应的出口。

进一步的，所述粉碎装置包括位于上方的一对大辊子以及位于下方的一对小辊子，所述大辊子用于粗破碎，所述小辊子用于细破碎。

进一步的，所述斜板的右侧末端设置有一个落料斜板，所述落料斜板位于所述粉碎装置内，所述烧结室右侧板的通道上方还开有落料进口，所述落料进口上方还设置有一个电控门，所述粉碎装置的底部倾斜设置有可移动的手拉尾板，所述手拉尾板的底部通过所述落料进口伸至所述烧结室内。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种浆料干燥粉碎烧结一体装置由上至下依次设置了浆料刮涂干燥室、热风箱和烧结室，两侧还设置了粉碎装置和冷却装置，可以对搅拌好的正极材料浆料依次进行干燥、粉碎、烧结、冷却等操作，浆料刮涂干燥室和热风箱倾斜设置，浆料刮涂干燥室设置刮板，浆料在一定的重力作用下能更快平铺在斜板上，有利于热风箱对其更快更均匀的干燥，浆料干燥完成后由推块刮起并推至粉碎装置，经粉碎后的干燥浆料落入烧结盘随即进入烧结室烧结，烧结完成后进入冷却箱冷却，烧结室的热气和冷却箱的热气可直接流入热风箱进行循环利用，整个浆料的干燥、粉碎、烧结、冷却过程在同一个装置中即可进行并完成，可连续自动化生产，显著提高了生产效率，减少人工操作强度。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的一种浆料干燥粉碎烧结一体装置结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种浆料干燥粉碎烧结一体装置，由上至下依次设置浆料刮涂干燥室1、热风箱2和烧结室3，所述浆料刮涂干燥室1的底面设置为一块斜板4，所述斜板4上方的前后两侧均安装有竖直的侧板5，所述侧板5上开有一条与所述斜板斜率一致的滑槽6，所述斜板4的左侧放置有一个推块7，所述推块7的底面与所述斜板4紧密接触且推块7的顶部设置有一根扁口滑块8，所述扁口滑块8两端位于对应侧的滑槽6内，所述浆料刮涂干燥室1外设置有第一电机9，所述第一电机9安装在所述扁口滑块8一端，所述第一电机9上设置有电机齿轮，所述侧板5外还固定有与所述滑槽6斜率一致的齿条10，所述电机齿轮与所述齿条10啮合，所述浆料刮涂干燥室1的顶部设置有与斜板平行的滑轨11，所述滑轨11的两端分别固定有一个轴承座，两端的轴承座之间设置一根螺杆12，所述螺杆12末端设置第二电机并有第二电机驱动转动，所述螺杆12上安装有一根悬挂架13，所述悬挂架13套在所述滑轨11上，所述悬挂架13的底部右端安装有一个浆料筒14，所述浆料筒14的顶端设置有进料泵，所述浆料筒的底部开口并设置出料管15，所述出料管15的底部开有一排出料口16，所述悬挂架的底部左端安装有一个气缸17，所述气缸17的底部设置有刮板18，所述热风箱2的顶面为所述斜板4，所述热风箱2底面倾斜设置，所述热风箱2底面的右侧末端开有连通烧结室的热气口19，热风箱2的侧面靠近底部的位置开有进气口20，热风箱2的左侧底部连通有一个废气管21，所述热风箱2的顶面和底面交叉安装有竖直的隔板22，所述烧结室3的底部水平设置有一排电热转辊23，所述电热转辊23上放置多个烧结盘，烧结室3的左右两面侧板上开有与烧结盘大小匹配的通道24，所述浆料干燥粉碎烧结一体装置的右侧还安装有粉碎装置25，浆料刮涂干燥室1的右侧壁底面开口并与所述粉碎装置25连通，所述粉碎装置25的底部开口，所述烧结室3的左侧还设置有冷却箱26，所述冷却箱的底部安装有一个风机27，所述冷却箱26的内部靠上的位置连通有出气管28，所述出气管28连通至所述进气口20，所述烧结室3左侧板的通道外设置第一传送装置29，烧结室3右侧板的通道外设置第二传送装置30，所述第二传送装置30位于所述粉碎装置25的下方，所述第一传送装置29位于所述冷却箱26内底部，冷却箱26的侧壁开有与所述烧结室3左侧板的通道位置对应的出口31。

作为所述粉碎装置的一种具体结构，如图1所示，所述粉碎装置25包括位于上方的一对大辊子32以及位于下方的一对小辊子33，所述大辊子32用于粗破碎，所述小辊子33用于细破碎。

工作原理：给装置通电后，打开进料泵，启动第二电机驱动螺杆转动，安装在螺杆上的悬挂架沿着滑轨向右移动，此时浆料筒内的浆料在重力作用下落到斜板上，悬挂架底部左端的气缸伸长，使得刮板逐渐靠近斜板直至隔开适当的距离保留一定后续浆料刮涂的厚度，浆料从出料口排出，刮板对浆料刮涂，一定量的浆料平铺于斜板上，烧结室的热气从热气口进入到热风箱内，顺着隔板流动，热气对斜板加热，当悬挂架移动至最右端时，关闭进料泵，然后悬挂架回退，气缸收缩，刮板向上移动直至与斜板隔开大于推块高度的距离，斜板上的浆料干燥完成后启动第一电机，电机齿轮与齿条啮合，进而带动第一电机和推块整体向右沿着斜板表面平行移动，扁口滑块用于确定推块的运动轨迹，推块的底面与斜板紧密接触，在推块向右运动过程中，推块刮起斜板上的干燥浆料，干燥浆料初步破碎，被推送至粉碎装置中进一步粉碎，粉碎后的干燥物料落入粉碎装置下方的烧结盘中，这时打开烧结室侧板上的通道，烧结盘在第二传送装置的带动下通过烧结室右侧板的通道进入烧结室，当烧结室进入足够数量的烧结盘后关闭烧结室侧板上的通道，开始升温进行烧结工序，烧结完成后，打开侧板上的通道，烧结盘在转辊的作用下进入冷却箱后关闭烧结室左侧板上的通道后进行冷却，冷却完成的烧结盘经过第一传送装置从冷却箱侧壁的对应出口进行收集，烧结室右侧板外的烧结盘随后继续进入烧结室进行连续化烧结操作，冷却箱内的风机鼓入冷风，热气向上流动，顺着出气管进入热风室，烧结过程中产生的热气也再次从热气口进入热风箱，实现热量回收和循环利用，最后热风箱内的热气从废气口排出，可进一步回收余热，整个浆料的干燥、粉碎、烧结、冷却过程在同一个装置中即可进行并完成，可连续自动化生产，显著提高了生产效率，减少了人工操作强度。

作为所述一种浆料干燥粉碎烧结一体装置的优选结构，如图1所示，所述斜板4的右侧末端设置有一个落料斜板34，所述落料斜板34位于所述粉碎装置25内，所述烧结室3右侧板的通道上方还开有落料进口，所述落料进口上方还设置有一个电控门35，所述粉碎装置25的底部倾斜设置有可移动的手拉尾板36，所述手拉尾板36的底部通过所述落料进口伸至所述烧结室3内。

落料斜板使得推块推下来的破碎的干燥浆料直接落入粉碎装置两个大辊子中间，起到对破碎的干燥浆料定向、集中以及粗破碎的作用，然后通过两个小辊子进行细破碎，粉碎装置的底部倾斜设置手拉尾板，当电控门打开时，手拉尾板的底部通过落料进口伸入至烧结室内，这样粉碎后的干燥浆料可直接通过手拉尾板落入烧结室内离粉碎装置最近的一个烧结盘上，可将烧结室内的烧结盘通过第一传送装置和加热转辊提前按照一定次序装料，另外手拉尾板还可改变倾斜角度配合传送装置传送烧结盘的速度，便于控制每个烧结盘中待烧结的干燥浆料的质量，当烧结室内的烧结盘装载完毕后，拉出手拉尾板，关闭电控门和烧结室左右两侧板上的通道，继续进行后续的烧结冷却工作即可。

另外本发明提供的一种浆料干燥粉碎烧结一体装置的推块的右侧面可为斜面，这样有利于推块与斜板接触的右侧末端形成刀尖便于刮涂；热风箱内的隔板为易导热材质的隔板，使得热量传递更快速更均匀，进料筒还可设置成带刻度的方式，便于统计流出的浆料体积，计算出一定的浆料质量完成干燥工作所需的时间，从而优化悬挂架来回运动的速度，进一步提高装置运行的效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种浆料干燥粉碎烧结一体装置，其特征在于，由上至下依次设置浆料刮涂干燥室、热风箱和烧结室，所述浆料刮涂干燥室的底面设置为一块斜板，所述斜板上方的前后两侧均安装有竖直的侧板，所述侧板上开有一条与所述斜板斜率一致的滑槽，所述斜板的左侧放置有一个推块，所述推块的底面与所述斜板紧密接触且推块的顶部设置有一根扁口滑块，所述扁口滑块两端位于对应侧的滑槽内，所述浆料刮涂干燥室外设置有第一电机，所述第一电机安装在所述扁口滑块一端，所述第一电机上设置有电机齿轮，所述侧板外还固定有与所述滑槽斜率一致的齿条，所述电机齿轮与所述齿条啮合，所述浆料刮涂干燥室的顶部设置有与斜板平行的滑轨，所述滑轨的两端分别固定有一个轴承座，两端的轴承座之间设置一根螺杆，所述螺杆末端设置第二电机并有第二电机驱动转动，所述螺杆上安装有一根悬挂架，所述悬挂架套在所述滑轨上，所述悬挂架的底部右端安装有一个浆料筒，所述浆料筒的顶端设置有进料泵，所述浆料筒的底部开口并设置出料管，所述出料管的底部开有一排出料口，所述悬挂架的底部左端安装有一个气缸，所述气缸的底部设置有刮板，所述热风箱的顶面为所述斜板，所述热风箱底面倾斜设置，所述热风箱底面的右侧末端开有连通烧结室的热气口，热风箱的侧面靠近底部的位置开有进气口，热风箱的左侧底部连通有一个废气管，所述热风箱的顶面和底面交叉安装有竖直的隔板，所述烧结室的底部水平设置有一排电热转辊，所述电热转辊上放置多个烧结盘，烧结室的左右两面侧板上开有与烧结盘大小匹配的通道，所述浆料干燥粉碎烧结一体装置的右侧还安装有粉碎装置，浆料刮涂干燥室的右侧壁底面开口并与所述粉碎装置连通，所述粉碎装置的底部开口，所述烧结室的左侧还设置有冷却箱，所述冷却箱的底部安装有一个风机，所述冷却箱的内部靠上的位置连通有出气管，所述出气管连通至所述进气口，所述烧结室左侧板的通道外设置第一传送装置，烧结室右侧板的通道外设置第二传送装置，所述第二传送装置位于所述粉碎装置的下方，所述第一传送装置位于所述冷却箱内底部，冷却箱的侧壁开有与所述烧结室左侧板的通道位置对应的出口。

2.如权利要求1所述一种浆料干燥粉碎烧结一体装置，其特征在于，所述粉碎装置包括位于上方的一对大辊子以及位于下方的一对小辊子，所述大辊子用于粗破碎，所述小辊子用于细破碎。

3.如权利要求2所述一种浆料干燥粉碎烧结一体装置，其特征在于，所述斜板的右侧末端设置有一个落料斜板，所述落料斜板位于所述粉碎装置内，所述烧结室右侧板的通道上方还开有落料进口，所述落料进口上方还设置有一个电控门，所述粉碎装置的底部倾斜设置有可移动的手拉尾板，所述手拉尾板的底部通过所述落料进口伸至所述烧结室内。

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