CN109158211A - 用于电池浆料生产的过筛装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于电池浆料生产的过筛装置，过筛装置包括由下至上依次设置的进浆口、磁性杂质吸附机构、过滤机构和出浆口，磁性杂质吸附机构的下端连通进浆口，磁性杂质吸附机构的上端与过滤机构的下端连通，过滤机构的上端连通出浆口。该用于电池浆料生产的过筛装置，将磁性杂质的吸附和浆料的过滤功能结合在一起，但又不在同一机构中进行，磁性杂质吸附机构与过滤机构分区设置，且电池浆料由下至上流动，使过筛装置能够同时实现电池浆料中磁性杂质的吸附和浆料中大颗粒团聚体的去除，并且避免了过滤时滤网的堵塞，省去了刮刀清除依附于滤网上的杂质或团聚物的步骤。

Description

用于电池浆料生产的过筛装置

技术领域

本发明涉及电池浆料制备技术领域，特别涉及一种用于电池浆料生产的过筛装置。

背景技术

锂离子电池作为目前最主要的新能源产品之一，其具有充电成本低、循环性能好、安全、环保等优点。锂离子电池质量的好坏在很大程度上取决于电池制备的前工序---电池浆料质量的好坏，电池浆料质量的好坏也决定了后续涂布的效果，进而影响电池的寿命、动力、安全等性能。目前，电池浆料制备工艺中，一般采用简单的筛网直接利用自然重力的办法进行过滤操作，这种过滤方式在浆料本身比较容易团聚的情况下，在过滤的过程中，浆料的颗粒容易堵塞筛网的网孔，导致过滤的效率下降。另外，电池浆料中的磁性杂质的存在，会造成电池使用前期自放电大、电池一致性差、电池使用后期安全性能的下降、循环寿命的衰减。当前关于锂离子电池浆料性能的改善主要集中于去除浆料中的不均匀颗粒以及浆料分散，并不能很好地筛除浆料中的磁性杂质。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于电池浆料生产的过筛装置，以解决现有技术中筛网的网孔易堵塞、过滤效率低并且无法同时满足大颗粒过滤和磁性杂质去除的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种用于电池浆料生产的过筛装置，所述过筛装置包括由下至上设置的进浆口、磁性杂质吸附机构、过滤机构和出浆口，所述磁性杂质吸附机构的下端连通所述进浆口，所述磁性杂质吸附机构的上端与所述过滤机构的下端连通，所述过滤机构的上端连通所述出浆口。

进一步地，所述磁性杂质吸附机构包括至少一个磁性筛板。

进一步地，所述磁性杂质吸附机构包括多个磁性筛板和磁性碎屑，所述磁性筛板为双层磁性筛板，相邻的所述磁性筛板之间填充所述磁性碎屑。

进一步地，所述过筛装置还包括缓冲机构，所述磁性杂质吸附机构的下端通过所述缓冲机构连通进浆口，所述缓冲机构的上端与所述磁性杂质吸附机构密封连通，所述缓冲机构的下端连通所述进浆口；所述缓冲机构的截面下窄上宽以缓冲所述电池浆料的流速。

进一步地，所述过筛装置还包括用于分散所述电池浆料的分散机构，所述磁性杂质吸附机构的上端通过所述分散机构与所述过滤机构的下端连通，所述分散机构的下端与所述磁性杂质吸附机构的上端连通，所述分散机构的上端与所述过滤机构的下端连通；所述分散机构包括设置在所述磁性杂质吸附机构与所述过滤机构之间的扰动组件。

进一步地，所述扰动组件为静态扰动器，所述静态扰动器包括扰动轴和设置于所述扰动轴上的多个翅片，所述翅片与所述电池浆料接触以加快所述电池浆料的分散。

进一步地，所述分散机构还包括超声棒，所述扰动轴为空心轴，所述超声棒位于所述空心轴内。

进一步地，所述分散机构为下宽上窄的结构，下部为不等径部，上部为等径部，所述不等径部与所述等径部连通，所述不等径部的上端直径与所述等径部的直径相同。

进一步地，所述不等径部的上端直径与下端直径之比为1∶2～4。

进一步地，所述过滤机构包括至少一层筛网，所述筛网为50～500目。

进一步地，多层所述筛网的网孔直径由下至上减少。

进一步地，所述过滤机构的截面为上窄下宽的结构。

进一步地，所述过筛装置还包括多个压力传感器，所述磁性杂质吸附机构和所述过滤机构的内部均设置有所述压力传感器。

进一步地，所述磁性杂质吸附机构与邻接部件通过法兰连通。

本发明提供的用于电池浆料生产的过筛装置，将磁性杂质的吸附和浆料的过滤功能结合在一起，但又不在同一机构中进行，磁性杂质吸附机构与过滤机构分区设置，且电池浆料由下至上流动，使过筛装置能够同时实现电池浆料中磁性杂质的吸附和浆料中大颗粒团聚体的去除，并且避免了过滤时滤网的堵塞，省去了刮刀清除依附于滤网上的杂质或团聚物的步骤。

附图说明

图1为本发明实施例提供的用于电池浆料生产的过筛装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的用于电池浆料生产的过筛装置中的示例性的一种静态扰动器的结构示意图。

附图标记说明：100、进浆口；200、磁性杂质吸附机构；201、磁性筛板；202、磁性碎屑；300、过滤机构；301、筛网；400、出浆口；500、缓冲机构；600、分散机构；610、静态扰动器；611、扰动轴；612、翅片；620、超声棒。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。在本发明的描述中，相关方位或位置关系为基于图1所示的方位或位置关系，其中，“上”、“下”是指图1的上下方向。

参照图1，本发明的实施例提供了一种用于电池浆料生产的过筛装置，过筛装置包括由下至上依次设置的进浆口100、磁性杂质吸附机构200、过滤机构300和出浆口400，磁性杂质吸附机构200的下端连通进浆口100，磁性杂质吸附机构200的上端与过滤机构300的下端连通，过滤机构300的上端连通出浆口400。磁性杂质吸附机构200用于吸附电池浆料中的磁性杂质，过滤机构300用于过滤电池浆料中产生的大颗粒团聚体。电池浆料经隔膜泵的作用泵入过筛装置中，在竖直向结构的过筛装置中由下至上流动，先流经磁性杂质吸附机构200，除去电池浆料中的磁性杂质，这时电池浆料内的杂质大量减少，浆料的颗粒粒径也随之降低，当浆料流经过滤机构300中的筛网301时，更不容易堵塞筛网301，同时，电池浆料的流动方向避免了浆料因为自然重力而使筛网301堵塞的可能。

上述用于电池浆料生产的过筛装置，将磁性杂质的吸附和浆料的过滤功能结合在一起，但又不在同一机构中进行，磁性杂质吸附机构与过滤机构分区设置，且电池浆料由下至上流动，使过筛装置能够同时实现电池浆料中磁性杂质的吸附和浆料中大颗粒团聚体的去除，并且避免了过滤时滤网的堵塞，省去了刮刀清除依附于滤网上的杂质或团聚物的步骤，从而减少了对滤网的损伤。

在一些实施例中，磁性杂质吸附机构200包括至少一个磁性筛板201，具体地，磁性筛板201为具有多孔的网状结构。利用磁性筛板201的强磁性对电池浆料中的磁性杂质进行吸附，由于磁性筛板201为多孔的网状结构，它不会阻碍电池浆料由下至上的流动，同时将磁性杂质留在磁性筛板201上。磁性筛板201的孔径较大，不会发生堵塞现象。优选地，磁性杂质吸附机构200还包括磁性碎屑202，磁性筛板201为双层磁性筛板，数量为多个，此时相邻的磁性筛板201之间可以填充磁性碎屑202，用于同时去除电池浆料中的磁性杂质。磁性碎屑202可选为碎磁铁，其粒径大于磁性筛板201的孔径。电池浆料流经磁性杂质吸附机构200时，与磁性筛板201、磁性碎屑202充分接触，接触面积大，能够更加高效地去除磁性杂质。过筛装置使用时需要定期拆卸清洗磁性筛板201并更换磁性碎屑202。优选地，磁性杂质吸附机构200与邻接部件通过法兰连接，当需要清洗磁性杂质吸附机构200或更换磁性碎屑202时，方便快速拆卸磁性杂质吸附机构200。上述实施例中，磁性杂质吸附机构200的邻接部件为过滤机构300，磁性杂质吸附机构200与过滤机构300通过法兰连接。

在一些实施例中，过筛装置还包括缓冲机构500，磁性杂质吸附机构200的下端通过缓冲机构500连通进浆口100，缓冲机构500的上端与磁性杂质吸附机构200密封连通，缓冲机构500的下端连通进浆口100；缓冲机构500的截面下窄上宽以缓冲电池浆料的流速。磁性杂质吸附机构200与进浆口100之间设置缓冲机构500，缓冲机构500下窄上宽的结构，具体地，缓冲机构500为管径由下至上逐渐增大的喇叭结构，使流体管道逐渐变宽，从而使电池浆料的流速迅速减缓，延长电池浆料流经磁性杂质吸附机构200的时间、增加电池浆料与磁性杂质机构的接触面积，使浆料中的磁性杂质充分去除。上述实施例中，缓冲机构500为磁性杂质吸附机构200的邻接部件，缓冲机构500与磁性杂质吸附机构200通过法兰密封连通。

在一些实施例中，过筛装置还包括用于分散电池浆料的分散机构600，磁性杂质吸附机构200的上端通过分散机构600与过滤机构300的下端连通，分散机构600的下端与磁性杂质吸附机构200的上端连通，分散机构600的上端与过滤机构300的下端连通；分散机构600包括设置在磁性杂质吸附机构200与过滤机构300之间的扰动组件。上述过筛装置中，在磁性杂质吸附机构200与过滤机构300之间增加了分散机构600，用于对电池浆料进行分散，提高了过筛装置对电池浆料的过滤效率。上述实施例中，分散机构600为磁性杂质吸附机构200的邻接部件，磁性杂质吸附机构200与分散机构600通过法兰连接。另外，分散机构600通过法兰与过滤机构300连接。电池浆料进入过滤机构300后过滤出的大颗粒聚合体，也能够通过改变浆料流速的方法，重新进入分散机构600进行分散，从而提高分散效率。分散机构600内部设置扰动组件，上述扰动组件可以是静态的扰动组件，也可以是动态的搅拌组件。上述扰动组件设置于磁性杂质机构200与过滤机构300之间，可以是竖置、横置或斜置，都可以起到分散浆料的作用，横置和斜置时扰动组件均可设置在分散机构600的内壁上。

优选地，参照图2，扰动组件为静态扰动器610，静态扰动器610包括扰动轴611和设置于扰动轴611上的多个翅片612，翅片612与电池浆料接触以加快电池浆料的分散。静态扰动器610可以是竖置、横置或斜置于分散机构600内，优选静态扰动器610竖置于分散机构600内，静态扰动器610的上端与分散机构600的上端固定连接，静态扰动器610的下端与分散机构600的下端固定连接。电池浆料进入分散机构600后与静态扰动器610的扰动轴611上的翅片612接触后发生碰撞，形成强烈的湍动，有利于浆料的分散。当静态扰动器610竖置于分散机构600内时，翅片612在扰动轴611上分层设置，每层之间距离相等；每层包括2～4个翅片，每层的翅片612均匀分布，每个翅片612均垂直于扰动轴611；有利于电池浆料与翅片612发生碰撞，提高浆料的湍动程度，使浆料分散效果更好。在其它实施例中，翅片612也可以在扰动轴611上交错设置，翅片612之间不会相互遮挡，提高电池浆料与翅片612之间的碰撞几率。当静态扰动器610横置于分散机构600内时，翅片612可以与扰动轴611平行设置，翅片612的数量为两个或者多个，分别设置于扰动轴611的上下两侧。当静态扰动器610斜置于分散机构600内时，翅片612也可以设置为水平方向，以最大程度地提高电池浆料与翅片612之间的碰撞几率。优选地，分散机构600还包括超声棒620，扰动轴611为空心轴，超声棒620位于空心轴内。超声棒620在电池浆料中的振动，能够有效预防并消除其中的小颗粒团聚体，有利于浆料的超细分散。超声棒620的有效作用范围为1m³，可以有效地覆盖整个分散区。

在一些实施例中，分散机构600为下宽上窄的结构，下部为不等径部，上部为等径部，不等径部与等径部连通，不等径部的上端直径与等径部的直径相同。分散机构600的下部管径逐渐减小，上部管径不变，这种下宽上窄的结构设置，能够对电池浆料起到加速作用，增加电池浆料与扰动轴611和翅片612的碰撞频率，从而有利于浆料的分散。优选地，不等径部的上端直径与下端直径之比为1∶2～4，使不等径部与等径部的流体产生一定的速度比，保证足够流体湍动能的同时，尽可能减少流体与分散机构600碰撞而导致的湍动能的耗散。

在一些实施例中，过滤机构300包括至少一层筛网301，筛网301为50～500目。过滤机构300内设置一层或多层筛网301，用于对电池浆料进行过滤，可以有效地过滤掉浆料中的大颗粒团聚体。多层筛网301的筛孔孔径由下至上不断减小，即网孔越来越密集，使最终得到的过滤后的电池浆料均匀细腻，无不均匀颗粒及团聚体，易于涂覆在电池极片上，从而提高电芯后期循环过程中的安全性能和循环性能。优选地，过滤机构300为下宽上窄的结构，使浆料在其中的流速呈现增加趋势，有利于增强浆料的湍动，保持浆料分散；同时，由于多层筛网301的筛孔孔径由下至上不断减小，浆料流速及湍动的提升有利于浆料穿过多层筛网301，避免筛孔堵塞，提高过滤效率。

在一些实施例中，过筛装置还包括多个压力传感器，磁性杂质吸附机构200和过滤机构300的内部均设置有压力传感器。优选地，过筛装置的各个机构均设置有压力传感器。上述压力传感器为高精度压力传感器，当某个机构的压力超限时，能够报警并快速切断隔膜泵的电源，可以有效防止浆料堵塞导致的压力突增问题，从而提高过筛装置的安全性能。

本发明的实施例一提供的用于电池浆料生产的过筛装置，将磁性杂质的吸附、浆料的分散和过滤结合在一起，但又不在同一机构中进行，使过筛装置能够同时实现电池浆料中磁性杂质的吸附、浆料分散和浆料中大颗粒团聚体的去除；且电池浆料由下至上流动，与缓冲机构500、分散机构600和过滤机构300的结构设计相互配合，能够根据需要改变电池浆料在过筛过程中每个处理阶段的流速，比如延长浆料在磁性杂质吸附机构200的停留时间，增加浆料流速从而提高与分散机构600中静态扰动组件的接触碰撞频率，提高过滤效率，避免了过滤时滤网的堵塞，省去了刮刀清除依附于滤网上的杂质或团聚物的步骤；另外，过筛装置的结构紧凑，使用简单便捷。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不同限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。并且，本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种用于电池浆料生产的过筛装置，其特征在于：所述过筛装置包括由下至上依次设置的进浆口、磁性杂质吸附机构、过滤机构和出浆口，所述磁性杂质吸附机构的下端连通所述进浆口，所述磁性杂质吸附机构的上端与所述过滤机构的下端连通，所述过滤机构的上端连通所述出浆口。

2.根据权利要求1所述的过筛装置，其特征在于，所述磁性杂质吸附机构包括至少一个磁性筛板。

3.根据权利要求2所述的过筛装置，其特征在于，所述磁性杂质吸附机构包括多个磁性筛板和磁性碎屑，所述磁性筛板为双层磁性筛板，相邻的所述磁性筛板之间填充所述磁性碎屑。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的过筛装置，其特征在于，所述过筛装置还包括缓冲机构，所述磁性杂质吸附机构的下端通过所述缓冲机构连通进浆口，所述缓冲机构的上端与所述磁性杂质吸附机构密封连通，所述缓冲机构的下端连通所述进浆口；所述缓冲机构的截面下窄上宽以缓冲所述电池浆料的流速。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的过筛装置，其特征在于，所述过筛装置还包括用于分散所述电池浆料的分散机构，所述磁性杂质吸附机构的上端通过所述分散机构与所述过滤机构的下端连通，所述分散机构的下端与所述磁性杂质吸附机构的上端连通，所述分散机构的上端与所述过滤机构的下端连通；所述分散机构包括设置在所述磁性杂质吸附机构与所述过滤机构之间的扰动组件。

6.根据权利要求5所述的过筛装置，其特征在于，所述扰动组件为静态扰动器，所述静态扰动器包括扰动轴和设置于所述扰动轴上的多个翅片，所述翅片与所述电池浆料接触以加快所述电池浆料的分散。

7.根据权利要求6所述的过筛装置，其特征在于，所述分散机构还包括超声棒，所述扰动轴为空心轴，所述超声棒位于所述空心轴内。

8.根据权利要求5所述的过筛装置，其特征在于，所述分散机构为下宽上窄的结构，下部为不等径部，上部为等径部，所述不等径部与所述等径部连通，所述不等径部的上端直径与所述等径部的直径相同。

9.根据权利要求8所述的过筛装置，其特征在于，所述不等径部的上端直径与下端直径之比为1∶2～4。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的过筛装置，其特征在于，所述过滤机构包括至少一层筛网，所述筛网为50～500目。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的过筛装置，其特征在于，所述过筛装置还包括多个压力传感器，所述磁性杂质吸附机构和所述过滤机构的内部均设置有所述压力传感器。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的过筛装置，其特征在于，所述磁性杂质吸附机构与邻接部件通过法兰连通。