CN109529698A - 用于锂离子电池浆料的连续分散装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于锂离子电池浆料的连续分散装置，其包括至少一个粉料物质储存罐、至少一个溶剂储存罐、至少一级初次分散机构及至少一级离心分散机构，每个粉料物质储存罐的底部出料口及每个溶剂储存罐的底部出料口均通过管路与至少一级初次分散机构相连通，最后一级初次分散机构的出料口连通至少一级离心分散机构。本发明将粉料物质及液体物质分别投放，并且采用喷淋方式投放液体物质，通过对物料进行初次分散及离心分散，能够提高分散效果；通过将初次分散机构设置为三级，将离心分散机构设置为两级，可实现浆料的连续作业，不间断地产出浆料，提高分散质量及生产效率。

Description

用于锂离子电池浆料的连续分散装置

技术领域

本发明属于锂离子电池浆料制造技术领域，具体涉及一种用于锂离子电池浆料的连续分散装置。

背景技术

锂离子电池是一种绿色环保的高能充电电池，其在便携式电子设备、电动汽车、能源储备以及国防工业等领域有着广泛的应用前景。锂离子电池浆料的混合分散是锂离子电池整个生产过程中非常重要的环节，浆料分散质量的好坏将直接影响到后续锂离子电池生产的质量及其产品的性能。随着锂离子电池材料的不断进步，原材料颗粒粒径越来越小，这不仅提高了锂离子电池的性能，也非常容易形成二级团聚体，从而增加了混合分散工艺的难度。目前现有技术中，锂离子电池正负极浆料搅拌分散多为双行星搅拌分散，其存在搅拌分散耗时较长、分散效果均匀性差等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于锂离子电池浆料的连续分散装置，解决现有技术中分散锂离子电池浆料所采用的双行星搅拌分散装置分散效果不佳的问题。

本发明所采用的技术方案是：用于锂离子电池浆料的连续分散装置，其包括至少一个粉料物质储存罐、至少一个溶剂储存罐、至少一级初次分散机构及至少一级离心分散机构，每个粉料物质储存罐的底部出料口及每个溶剂储存罐的底部出料口均通过管路与至少一级初次分散机构相连通，最后一级初次分散机构的出料口连通至少一级离心分散机构。

本发明的特点还在于：

在每个所述粉料物质储存罐及每个所述溶剂储存罐通向所述初次分散机构的管路上均设置有计量器。

所述初次分散机构包括初次分散罐体、高速分散器、第一驱动器、溶剂喷淋器以及螺杆挤压器；所述初次分散罐体的上端进料口与每个所述粉料物质储存罐的底部出料口通过管路连通；所述初次分散罐体内设置有所述高速分散器，所述第一驱动器设置在所述初次分散罐体的上端且通过传动轴与所述高速分散器连接，所述溶剂喷淋器设置在所述初次分散罐体的外壁靠近下端位置处，所述溶剂喷淋器与每个所述溶剂储存罐的底部出料口通过管路连通；所述螺杆挤压器与所述初次分散罐体的下端出料口连通。

所述计量器包括第一一级计量器、第二一级计量器及二级计量器，在每个所述粉料物质储存罐通向第一级初次分散机构中的初次分散罐体的管路上均设置一个用于计量每种粉料物质总量的第一一级计量器；每一级初次分散机构中的溶剂喷淋器均与每个所述溶剂储存罐的底部出料口通过管路连通，在每个所述溶剂储存罐通向所述初次分散机构的总管路上均设置一个用于计量每种液体物质总量的第二一级计量器，在第二一级计量器与每一级初次分散机构中的溶剂喷淋器之间的管路上均设置一个二级计量器，其用于计量进入每一级初次分散机构中的溶剂喷淋器内的液体物质量。

当所述初次分散机构设置两级以上时，最后一级初次分散机构中的螺杆挤压器为双螺杆挤压器。

所述离心分散机构包括离心分散罐体、离心分散器、离心撞击板、第一刮料器、第二驱动器，最后一级所述初次分散机构中的螺杆挤压器的出料口与所述离心分散罐体的上端进料口连通，所述离心分散罐体内设置有所述离心分散器，所述离心撞击板设置两个，两个离心撞击板对称设置在所述离心分散器的两外侧，所述第一刮料器为一对倒L型结构，其对称设置在所述离心分散器与所述离心撞击板之间并且与离心撞击板配合；所述第二驱动器通过传动轴与所述离心分散器及第一刮料器连接。

所述离心分散器的下端设置有第二刮料器，所述第二刮料器包括一端与所述传动轴连接的横梁以及与所述离心分散罐体内壁配合的弧形梁，所述弧形梁的一端与横梁的另一端连接。

所述离心分散器由两个直径不同的圆柱筒体组成，其中直径较大的圆柱筒体同轴套接在直径较小的圆柱筒体外，并且所述两个圆柱筒体的圆周面均设置有用于分散浆料的镂空。

当所述离心分散机构设置两级以上时，前一级离心分散机构的离心分散罐体下端出料口与后一级离心分散机构的离心分散罐体上端进料口通过管路连接，在该管路靠近前一级离心分散机构的离心分散罐体下端出料口处设置有隔膜泵。

最后一级所述离心分散机构的离心分散罐体上端一侧开设有用于浆料脱泡的真空口。

与现有技术相比，本发明一种用于锂离子电池浆料的连续分散装置，将粉料物质及液体物质分别投放，并且采用喷淋方式投放液体物质，通过对物料进行初次分散及离心分散，能够提高分散效果；通过将初次分散机构设置为三级，将离心分散机构设置为两级，可实现浆料的连续作业，不间断地产出浆料，提高分散质量及生产效率。

附图说明

图1为本发明用于锂离子电池浆料的连续分散装置实施例1的整体结构示意图；

图2为本发明用于锂离子电池浆料的连续分散装置中初次分散机构的结构示意图；

图3为本发明用于锂离子电池浆料的连续分散装置实施例2的整体结构示意图；

图4为本发明用于锂离子电池浆料的连续分散装置中离心分散机构的结构示意图；

图5为图4中离心分散器的侧视图。

图中，1.粉料物质储存罐，2.溶剂储存罐，3.初次分散机构，31.初次分散罐体，32.高速分散器，33.第一驱动器，34.溶剂喷淋器，35.螺杆挤压器，4.离心分散机构，41.离心分散罐体，42.离心分散器，43.离心撞击板，44.第一刮料器，45.第二驱动器，46.第二刮料器，47.隔膜泵，48.真空口，5.第一一级计量器，6.第二一级计量器，7.二级计量器。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1：

如图1所示，本发明用于锂离子电池浆料的连续分散装置，其包括至少一个粉料物质储存罐1、至少一个溶剂储存罐2、一级初次分散机构3及一级离心分散机构4，每个粉料物质储存罐1的底部出料口及每个溶剂储存罐2的底部出料口均通过管路与初次分散机构3相连通，初次分散机构3的出料口连通离心分散机构4；每个粉料物质储存罐1中的粉料物质及每个溶剂储存罐2中的液体物质首先进入初次分散机构3中进行初次分散，然后再进入离心分散机构4中进行离心分散。优选地，在每个粉料物质储存罐1及每个溶剂储存罐2通向初次分散机构3的管路上均设置有计量器，分别用于计量粉料物质及液体物质的量。

如图2所示，初次分散机构3包括初次分散罐体31、高速分散器32、第一驱动器33、溶剂喷淋器34以及螺杆挤压器35；初次分散罐体31的上端进料口与每个粉料物质储存罐1的底部出料口通过管路连通；初次分散罐体31内设置有高速分散器32，第一驱动器33设置在初次分散罐体31的上端且通过传动轴与高速分散器32连接，溶剂喷淋器34设置在初次分散罐体31的外壁靠近下端位置处，溶剂喷淋器34与每个溶剂储存罐2的底部出料口通过管路连通；螺杆挤压器35与初次分散罐体31的下端出料口连通。

实施例2：

如图3所示为本发明的优选实施例，其中，初次分散机构3设置有三级：其中第一级初次分散机构3中的初次分散罐体31的上端进料口与每个粉料物质储存罐1的底部出料口均通过管路连通，在每个粉料物质储存罐1通向第一级初次分散机构3中的初次分散罐体31的管路上均设置有用于计量每种粉料物质总量的第一一级计量器5；第一级初次分散机构3中的螺杆挤压器35的出料口与第二级初次分散机构3中的初次分散罐体31的上端进料口连通；第二级初次分散机构3中的螺杆挤压器35的出料口与第三级初次分散机构3中的初次分散罐体31的上端进料口连通；第三级初次分散机构3中的螺杆挤压器35的出料口与离心分散机构4的进料口连通；每一级初次分散机构3中的溶剂喷淋器34均与溶剂储存罐2的底部出料口通过管路连通，在每个溶剂储存罐2通向初次分散机构3的总管路上均设置一个用于计量每种液体物质总量的第二一级计量器6，在第二一级计量器6与每一级初次分散机构3中的溶剂喷淋器34之间的管路上均设置有二级计量器7，用于计量进入每一级初次分散机构3中的溶剂喷淋器34内的液体物质量。优选地，第三极初次分散机构3中的螺杆挤压器35为双螺杆挤压器。

如图4所示，离心分散机构4包括离心分散罐体41、离心分散器42、离心撞击板43、第一刮料器44、第二驱动器45，第三级初次分散机构3中的螺杆挤压器35的出料口与离心分散罐体41的上端进料口连通，离心分散罐体41内设置有离心分散器42，离心撞击板43设置两个，两个离心撞击板43对称设置在离心分散器42的两外侧，第一刮料器44为一对倒L型结构，其对称设置在离心分散器42与离心撞击板43之间并且与离心撞击板43配合；第二驱动器45通过传动轴与离心分散器42及第一刮料器44连接。

优选地，在离心分散器42的下端设置有第二刮料器46，第二刮料器46包括一端与传动轴连接的横梁以及与离心分散罐体41内壁配合的弧形梁，弧形梁的一端与横梁的另一端连接。

如图5所示，离心分散器42由两个直径不同的圆柱筒体组成，其中直径较大的圆柱筒体同轴套接在直径较小的圆柱筒体外，并且两个圆柱筒体的圆周面均设置有用于分散浆料的镂空。

优选地，离心分散机构4设置有两级；其中第一级离心分散机构4的离心分散罐体41下端出料口与第二级离心分散机构4的离心分散罐体41上端进料口通过管路连接，在该管路靠近第一级离心分散机构4的离心分散罐体41下端出料口处设置有隔膜泵47。并且，第二级离心分散机构4的离心分散罐体41上端一侧开设有用于浆料脱泡的真空口48。

本发明的工作原理如下：

首先，将所需投入的粉料物质加入到粉料物质储存罐1内，将所需投入的液体物质放入到溶剂储存罐2内；粉料物质储存罐1及溶剂储存罐2的数量可根据实际所用物料的种类进行增减。然后设置好每种物料所需要加入的比例。接下来，根据每种物料的配比，利用第一一级计量器5对每种粉料物质进行计量，同时利用第二一级计量器6对液体物质的总量进行计量。然后粉料物质通过管道流入初次分散机构3的初次分散罐体31的进料口，再进入到高速分散器32中进行高速分散，高速分散器32由第一驱动器33驱动，在粉料物质从高速分散器32下端流出的同时，利用溶剂喷淋器34进行液体物质的喷淋投放；上述分散得到的浆料进入到螺杆挤压器35中进行再次分散及传输。当优选设置三级初次分散机构3时，从第一级螺杆挤压器35中出来的浆料进入到第二级高速分散器32中进行第二次高速分散，同样，在浆料从第二级高速分散器32下端流出的同时，利用第二级溶剂喷淋器34进行液体物质的喷淋投放，然后浆料进入到第二级螺杆挤压器35中进行分散及传输；从第二级螺杆挤压器35中出来的浆料进入到第三级高速分散器32中进行第三次高速分散，在浆料从第三级高速分散器32下端流出的同时，利用第三级溶剂喷淋器34进行液体物质的喷淋投放，然后浆料进入到第三级螺杆挤压器35中进行分散及传输；其中，每一级投入的液体物质量通过二级计量器7进行计量。从第三级螺杆挤压器35中出来的浆料进入到离心分散机构4中进行离心分散，具体过程如下：

浆料从离心分散罐体41的进料口进入到离心分散器42中，离心分散器42通过离心力将转入的浆料甩出离心分散器42，经甩出的浆料撞击到离心撞击板43上后由于自身重力作用流向离心分散罐体41的下方；撞击在离心撞击板43上的残余浆料利用第一刮料器44将其全部刮下流向离心分散罐体41的下方；再由第二刮料器46将离心分散罐体41内壁上残留的浆料刮下。当优选设置两级离心分散机构4时，从第一级离心分散罐体41下端出料口出来的浆料通过隔膜泵47抽送进入到第二级离心分散罐体41的上端进料口中重复上述离心分散过程，分散完的浆料通过真空口48进行脱泡处理；最后对得到的浆料进行检测，检测合格后可直接上涂布机涂布。上述整个浆料的分散过程为连续动作，其中一级离心分散和二级离心分散可以根据浆料的效果进行循环分散；浆料离心分散时其分散速度达到10m～20m/s。

Claims (10)

1.一种用于锂离子电池浆料的连续分散装置，其特征在于，其包括至少一个粉料物质储存罐、至少一个溶剂储存罐、至少一级初次分散机构及至少一级离心分散机构，每个所述粉料物质储存罐的底部出料口及每个所述溶剂储存罐的底部出料口均通过管路与所述至少一级初次分散机构相连通，最后一级初次分散机构的出料口连通所述至少一级离心分散机构。

2.根据权利要求1所述的用于锂离子电池浆料的连续分散装置，其特征在于，在每个所述粉料物质储存罐及每个所述溶剂储存罐通向所述初次分散机构的管路上均设置有计量器。

3.根据权利要求2所述的用于锂离子电池浆料的连续分散装置，其特征在于，所述初次分散机构包括初次分散罐体、高速分散器、第一驱动器、溶剂喷淋器以及螺杆挤压器；所述初次分散罐体的上端进料口与每个所述粉料物质储存罐的底部出料口通过管路连通；所述初次分散罐体内设置有所述高速分散器，所述第一驱动器设置在所述初次分散罐体的上端且通过传动轴与所述高速分散器连接，所述溶剂喷淋器设置在所述初次分散罐体的外壁靠近下端位置处，所述溶剂喷淋器与每个所述溶剂储存罐的底部出料口通过管路连通；所述螺杆挤压器与所述初次分散罐体的下端出料口连通。

4.根据权利要求3所述的用于锂离子电池浆料的连续分散装置，其特征在于，所述计量器包括第一一级计量器、第二一级计量器及二级计量器，在每个所述粉料物质储存罐通向第一级初次分散机构中的初次分散罐体的管路上均设置一个用于计量每种粉料物质总量的第一一级计量器；每一级初次分散机构中的溶剂喷淋器均与每个所述溶剂储存罐的底部出料口通过管路连通，在每个所述溶剂储存罐通向所述初次分散机构的总管路上均设置一个用于计量每种液体物质总量的第二一级计量器，在第二一级计量器与每一级初次分散机构中的溶剂喷淋器之间的管路上均设置一个二级计量器，其用于计量进入每一级初次分散机构中的溶剂喷淋器内的液体物质量。

5.根据权利要求3所述的用于锂离子电池浆料的连续分散装置，其特征在于，当所述初次分散机构设置两级以上时，最后一级初次分散机构中的螺杆挤压器为双螺杆挤压器。

6.根据权利要求3所述的用于锂离子电池浆料的连续分散装置，其特征在于，所述离心分散机构包括离心分散罐体、离心分散器、离心撞击板、第一刮料器、第二驱动器，最后一级所述初次分散机构中的螺杆挤压器的出料口与所述离心分散罐体的上端进料口连通，所述离心分散罐体内设置有所述离心分散器，所述离心撞击板设置两个，两个离心撞击板对称设置在所述离心分散器的两外侧，所述第一刮料器为一对倒L型结构，其对称设置在所述离心分散器与所述离心撞击板之间并且与离心撞击板配合；所述第二驱动器通过传动轴与所述离心分散器及第一刮料器连接。

7.根据权利要求6所述的用于锂离子电池浆料的连续分散装置，其特征在于，所述离心分散器的下端设置有第二刮料器，所述第二刮料器包括一端与所述传动轴连接的横梁以及与所述离心分散罐体内壁配合的弧形梁，所述弧形梁的一端与横梁的另一端连接。

8.根据权利要求7所述的用于锂离子电池浆料的连续分散装置，其特征在于，所述离心分散器由两个直径不同的圆柱筒体组成，其中直径较大的圆柱筒体同轴套接在直径较小的圆柱筒体外，并且所述两个圆柱筒体的圆周面均设置有用于分散浆料的镂空。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的用于锂离子电池浆料的连续分散装置，其特征在于，当所述离心分散机构设置两级以上时，前一级离心分散机构的离心分散罐体下端出料口与后一级离心分散机构的离心分散罐体上端进料口通过管路连接，在该管路靠近前一级离心分散机构的离心分散罐体下端出料口处设置有隔膜泵。

10.根据权利要求9所述的用于锂离子电池浆料的连续分散装置，其特征在于，最后一级所述离心分散机构的离心分散罐体上端一侧开设有用于浆料脱泡的真空口。