CN111013471A - 一种碳纳米管导电浆料分散互倒系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于碳纳米管生产技术领域，尤其为一种碳纳米管导电浆料分散互倒系统，包括A分散罐和B分散罐，A分散罐的内腔设置有第一锚式搅拌头，A分散罐顶端的两侧对称连通有第一常开进料口和第一备用进料口，A分散罐的底端连通有第一出料口，B分散罐的内腔设置有第二锚式搅拌头，B分散罐顶端的两侧对称连通有第二常开进料口和第二备用进料口，B分散罐的底端连通有第二出料口。本发明采用双罐互倒的分散模式，将浆料从A分散罐通过动力系统注入B分散罐中，然后进入砂磨机体系，最后又回到A分散罐，如此往复循环分散，由于存在浆料互倒，这样能有效降低因为单罐循环死角区域导致浆料分散时间不够而影响到导电浆料的导电性和稳定性。

Description

一种碳纳米管导电浆料分散互倒系统

技术领域

本发明涉及碳纳米管生产技术领域，具体为一种碳纳米管导电浆料分散互倒系统。

背景技术

工业制备锂离子导电浆料，是将碳纳米管粉体、分散剂、溶剂按一定比例进入密闭的中转罐进行预混,初步混合后再将浆料通过隔膜泵注入到砂磨机中进行分散研磨并回到中转罐中，如此往复循环至分散均匀的导电浆料。在初步混合时，混合时浆料的粘度非常大，存在有一部分的团聚体粘在混合罐的壁上和搅拌杆上，同时由于碳纳米管导电浆料采用的是纳米陶瓷砂磨机作为主体分散设备，在砂磨机内部的陶瓷涡轮构件中间由于存在机械死角而残留部分未分散的浆料，在浆料往复循环分散的过程中，粘附在壁、杆和涡轮构件上的浆料会缓慢脱落下来，这些脱落下来的物料由于经过砂磨分散的时间较短，缠绕在一起的团聚体未被打开，从而影响浆料的导电性和稳定性。

目前的碳纳米管导电浆料分散装置存在下列问题：

1、目前的碳纳米管导电浆料分散装置采用一台砂磨机与一个中转罐进行单罐循环，这样中转罐死角区域的浆料由于未被分散开从而影响浆料的导电性和稳定性，需要设计一种有效改善浆料存在死角而未充分分散的分散系统。

2、目前的碳纳米管导电浆料分散装置在制备碳纳米管导电浆料时，分散设备均为手动或半自动控制，开关阀的开启时间和顺序会发生错误，导致碳纳米管导电浆料分散的结果与设定会产生误差。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种碳纳米管导电浆料分散互倒系统，解决了目前的碳纳米管导电浆料分散装置采用单罐循环，死角区域的浆料不能很好地分散开，以及分散设备均为手动或半自动控制，开关阀的开启时间和顺序会发生错误的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种碳纳米管导电浆料分散互倒系统，包括A分散罐和B分散罐，所述A分散罐的内腔设置有第一锚式搅拌头，所述A分散罐顶端的两侧对称连通有第一常开进料口和第一备用进料口，所述A分散罐的底端连通有第一出料口，所述B分散罐的内腔设置有第二锚式搅拌头，所述B分散罐顶端的两侧对称连通有第二常开进料口和第二备用进料口，所述B分散罐的底端连通有第二出料口，所述A分散罐和所述B分散罐之间设置有第一快装三通和第二快装三通，所述第一快装三通的两端分别连通电磁开关阀a和电磁开关阀b，所述第二快装三通的两端分别连通电磁开关阀c和电磁开关阀d，所述第一常开进料口连通电磁开关阀a，所述第二常开进料口连通电磁开关阀b，所述第一出料口连通所述电磁开关阀c，所述第二出料口连通所述电磁开关阀d，所述第一快装三通的顶端连通有第三快装三通，所述第三快装三通连通有快装球阀，所述第二快装三通的底端连通有进料管。

作为本发明的一种优选技术方案，所述A分散罐和所述B分散罐顶端的中部均安装有减速箱，两个所述减速箱的输入轴均连接有电动机，两个所述减速箱的输出轴分别固定连接所述第一锚式搅拌头和所述第二锚式搅拌头的顶端。

作为本发明的一种优选技术方案，所述A分散罐和所述B分散罐的外围嵌套连接有水冷隔套，两个所述水冷隔套的顶端均设置有冷却水入口和冷却水出口。

作为本发明的一种优选技术方案，所述A分散罐和所述B分散罐的顶端均连通有保护气进口、保护气出口、紧急排气口和观察视镜口。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一锚式搅拌头和所述第二锚式搅拌头的边侧均布固定连接有聚四氟刮板。

作为本发明的一种优选技术方案，所述A分散罐和所述B分散罐的内壁均设有特氟龙绝缘涂层。

作为本发明的一种优选技术方案，所述A分散罐和所述B分散罐的边侧均固定连接有支撑架。

作为本发明的一种优选技术方案，所述A分散罐和所述B分散罐的底部为锥斗形结构。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种碳纳米管导电浆料分散互倒系统，具备以下有益效果：

1、该碳纳米管导电浆料分散互倒系统，采用双罐互倒的分散模式，将浆料从A分散罐通过动力系统注入B分散罐中，然后进入砂磨机体系，最后又回到A分散罐，如此往复循环分散，由于存在浆料互倒，这样能有效降低因为单罐循环死角区域导致浆料分散时间不够而影响到导电浆料的导电性和稳定性。

2、该碳纳米管导电浆料分散互倒系统，通过设置自动化的四个电磁开关阀门，能够自动精确的控制碳纳米管导电浆料分散互倒的时间和流量，从而根据设定的程序进行自动化的生产，提升了碳纳米管导电浆料的分散效率。

附图说明

图1为本发明主观结构示意图；

图2为本发明侧剖结构示意图；

图3为本发明A分散罐或B分散罐的俯视结构示意图。

图中：1、A分散罐；101、第一锚式搅拌头；102、第一常开进料口；103、第一备用进料口；104、第一出料口；2、B分散罐；201、第二锚式搅拌头；202、第二常开进料口；203、第二备用进料口；204、第二出料口；3、第一快装三通；301、电磁开关阀a；302、电磁开关阀b；4、第二快装三通；401、电磁开关阀c；402、电磁开关阀d；5、第三快装三通；6、快装球阀；7、进料管；8、减速箱；9、电动机；10、水冷隔套；11、冷却水入口；12、冷却水出口；13、保护气进口；14、保护气出口；15、紧急排气口；16、观察视镜口；17、聚四氟刮板；18、支撑架。

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

请参阅图1-3，本发明提供以下技术方案：一种碳纳米管导电浆料分散互倒系统，包括A分散罐1和B分散罐2，A分散罐1的内腔设置有第一锚式搅拌头101，A分散罐1顶端的两侧对称连通有第一常开进料口102和第一备用进料口103，A分散罐1的底端连通有第一出料口104，B分散罐2的内腔设置有第二锚式搅拌头201，B分散罐2顶端的两侧对称连通有第二常开进料口202和第二备用进料口203，B分散罐2的底端连通有第二出料口204，A分散罐1和B分散罐2之间设置有第一快装三通3和第二快装三通4，第一快装三通3的两端分别连通电磁开关阀a301和电磁开关阀b302，第二快装三通4的两端分别连通电磁开关阀c401和电磁开关阀d402，第一常开进料口102连通电磁开关阀a301，第二常开进料口202连通电磁开关阀b302，第一出料口104连通电磁开关阀c401，第二出料口204连通电磁开关阀d402，第一快装三通3的顶端连通有第三快装三通5，第三快装三通5连通有快装球阀6，第二快装三通4的底端连通有进料管7。

本实施例中，生产时的流程为：先将碳纳米管粉体、分散剂、溶剂按一定比例加入A分散罐1，开启搅拌机构进行搅拌，搅拌十分钟后开启电磁开关阀a301和电磁开关阀c401，并开启保护气进口13的阀门与保护气出口14的阀门注入保护用的氮气，使搅拌罐内的导电浆料处于干燥氮气保护中，此时砂磨机与A分散罐1进行单罐循环，使导电浆料进行初步混匀与研磨三小时至四小时，待导电浆料粘度在3000-3500mpa.s之间时，开启电磁开关阀b302，使得砂磨机抽取A分散罐1的导电浆料，导电浆料通过排入B分散罐2，待听到隔膜泵空吸声音后开启电磁开关阀a301，关闭电磁开关阀b302；以及开启电磁开关阀d402关闭电磁开关阀c401，使得砂磨机抽取B罐的导电浆料，砂磨机将抽取的导电浆料重新注入A分散罐1，此时先开启搅拌罐进口处的电磁开关阀a301和电磁开关阀b302，如此双罐循环进行一小时，以保证两个搅拌罐内的团聚体以全部进入砂磨机进行分散研磨，待粘度与细度在合格范围内后，关闭电磁开关阀a301或电磁开关阀b302，电磁开关阀c401以及开启快装球阀6，将导电浆料排到承装桶内，待A分散罐1内的导电浆料排净后，关闭A分散罐1，关闭电磁开关阀c401、开启电磁开关阀d402，待B分散罐2内导电浆料排净后，关闭B分散罐2搅拌，关闭电磁开关阀d402，关闭快装球阀6。

其中，电磁开关阀a301、电磁开关阀b302、电磁开关阀c401和电磁开关阀d402采用电动UPVC球阀，可以很好地进行自动控制并且能够隔绝金属污染，提升碳纳米管导电浆料分散的洁净度。

具体的，A分散罐1和B分散罐2顶端的中部均安装有减速箱8，两个减速箱8的输入轴均连接有电动机9，两个减速箱8的输出轴分别固定连接第一锚式搅拌头101和第二锚式搅拌头201的顶端。

本实施例中，减速箱8采用行星齿轮箱，具有体积小、变速比高的优点，减速箱8将电动机9的高转速小力矩转换为低转速大力矩，从而更好的带动第一锚式搅拌头101和第二锚式搅拌头201按照设定的转速对A分散罐1和B分散罐2中的碳纳米管导电浆料进行分散。

具体的，A分散罐1和B分散罐2的外围嵌套连接有水冷隔套10，两个水冷隔套10的顶端均设置有冷却水入口11和冷却水出口12。

本实施例中，水冷隔套10中通过冷却水入口11注入冷却用水，对A分散罐1和B分散罐2及其中进行分散的碳纳米管导电浆料进行冷却，避免其温度过高，冷却水入口11和冷却水出口12均连通有不锈钢快装接头，使得冷却水能够快速的进行输入和导出。

具体的，A分散罐1和B分散罐2的顶端均连通有保护气进口13、保护气出口14、紧急排气口15和观察视镜口16。

本实施例中，保护气进口13和保护气出口14用于向A分散罐1和B分散罐2中引入保护用的氮气，紧急排气口15用于在A分散罐1和B分散罐2内部压力过大时将气体排出，观察视镜口16用于安装观察用的透光镜，以便于观察两个分散罐体内部的分散进程。

具体的，第一锚式搅拌头101和第二锚式搅拌头201的边侧均布固定连接有聚四氟刮板17。

本实施例中，聚四氟刮板17能够刮动A分散罐1和B分散罐2内壁粘附的碳纳米管导电浆料，使其更好的进行分散。

具体的，A分散罐1和B分散罐2的内壁均设有特氟龙绝缘涂层。

本实施例中，氟龙绝缘涂层使得A分散罐1和B分散罐2的内腔保持无金属污染，并且增加耐NMP的性能，更好的进行碳纳米管导电浆料的分散。

具体的，A分散罐1和B分散罐2的边侧均固定连接有支撑架18。

本实施例中，A分散罐1和B分散罐2的边侧均固定连接有支撑架18，使得A分散罐1和B分散罐2的底部阀门离地面高度高于五百毫米，便于进行出料。

具体的，A分散罐1和B分散罐2的底部为锥斗形结构。

本实施例中，A分散罐1和B分散罐2的底部为锥斗形结构，因此进行分散的碳纳米管导电浆料在进行分散完毕后能够自动的流入锥斗形结构的罐底，避免积料。

本实施例中减速箱8、电磁开关阀a301、电磁开关阀b302、电磁开关阀c401和电磁开关阀d402为已经公开的广泛运用于工业生产和日常生活的已知技术。

本发明的工作原理及使用流程：先将碳纳米管粉体、分散剂、溶剂按一定比例加入A分散罐1，开启搅拌机构进行搅拌，搅拌十分钟后开启电磁开关阀a301和电磁开关阀c401，并开启保护气进口13的阀门与保护气出口14的阀门注入保护用的氮气，使搅拌罐内的导电浆料处于干燥氮气保护中，此时砂磨机与A分散罐1进行单罐循环，使导电浆料进行初步混匀与研磨三小时至四小时，待导电浆料粘度在3000-3500mpa.s之间时，开启电磁开关阀b302，使得砂磨机抽取A分散罐1的导电浆料，导电浆料通过排入B分散罐2，待听到隔膜泵空吸声音后开启电磁开关阀a301，关闭电磁开关阀b302；以及开启电磁开关阀d402关闭电磁开关阀c401，使得砂磨机抽取B罐的导电浆料，砂磨机将抽取的导电浆料重新注入A分散罐1，此时先开启搅拌罐进口处的电磁开关阀a301和电磁开关阀b302，如此双罐循环进行一小时，以保证两个搅拌罐内的团聚体以全部进入砂磨机进行分散研磨，待粘度与细度在合格范围内后，关闭电磁开关阀a301或电磁开关阀b302，电磁开关阀c401以及开启快装球阀6，将导电浆料排到承装桶内，待A分散罐1内的导电浆料排净后，关闭A分散罐1，关闭电磁开关阀c401、开启电磁开关阀d402，待B分散罐2内导电浆料排净后，关闭B分散罐2搅拌，关闭电磁开关阀d402，关闭快装球阀6；

本发明中，电磁开关阀a301、电磁开关阀b302、电磁开关阀c401和电磁开关阀d402为四个通过程序自动控制的电磁开关阀门，能够自动精确的控制碳纳米管导电浆料分散互倒的时间和流量，从而根据设定的程序进行自动化的生产，提升了碳纳米管导电浆料的分散效率。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (8)

1.一种碳纳米管导电浆料分散互倒系统，包括A分散罐(1)和B分散罐(2)，其特征在于：所述A分散罐(1)的内腔设置有第一锚式搅拌头(101)，所述A分散罐(1)顶端的两侧对称连通有第一常开进料口(102)和第一备用进料口(103)，所述A分散罐(1)的底端连通有第一出料口(104)，所述B分散罐(2)的内腔设置有第二锚式搅拌头(201)，所述B分散罐(2)顶端的两侧对称连通有第二常开进料口(202)和第二备用进料口(203)，所述B分散罐(2)的底端连通有第二出料口(204)，所述A分散罐(1)和所述B分散罐(2)之间设置有第一快装三通(3)和第二快装三通(4)，所述第一快装三通(3)的两端分别连通电磁开关阀a(301)和电磁开关阀b(302)，所述第二快装三通(4)的两端分别连通电磁开关阀c(401)和电磁开关阀d(402)，所述第一常开进料口(102)连通电磁开关阀a(301)，所述第二常开进料口(202)连通电磁开关阀b(302)，所述第一出料口(104)连通所述电磁开关阀c(401)，所述第二出料口(204)连通所述电磁开关阀d(402)，所述第一快装三通(3)的顶端连通有第三快装三通(5)，所述第三快装三通(5)连通有快装球阀(6)，所述第二快装三通(4)的底端连通有进料管(7)。

2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管导电浆料分散互倒系统，其特征在于：所述A分散罐(1)和所述B分散罐(2)顶端的中部均安装有减速箱(8)，两个所述减速箱(8)的输入轴均连接有电动机(9)，两个所述减速箱(8)的输出轴分别固定连接所述第一锚式搅拌头(101)和所述第二锚式搅拌头(201)的顶端。

3.根据权利要求1所述的一种碳纳米管导电浆料分散互倒系统，其特征在于：所述A分散罐(1)和所述B分散罐(2)的外围嵌套连接有水冷隔套(10)，两个所述水冷隔套(10)的顶端均设置有冷却水入口(11)和冷却水出口(12)。

4.根据权利要求1所述的一种碳纳米管导电浆料分散互倒系统，其特征在于：所述A分散罐(1)和所述B分散罐(2)的顶端均连通有保护气进口(13)、保护气出口(14)、紧急排气口(15)和观察视镜口(16)。

5.根据权利要求1所述的一种碳纳米管导电浆料分散互倒系统，其特征在于：所述第一锚式搅拌头(101)和所述第二锚式搅拌头(201)的边侧均布固定连接有聚四氟刮板(17)。

6.根据权利要求1所述的一种碳纳米管导电浆料分散互倒系统，其特征在于：所述A分散罐(1)和所述B分散罐(2)的内壁均设有特氟龙绝缘涂层。

7.根据权利要求1所述的一种碳纳米管导电浆料分散互倒系统，其特征在于：所述A分散罐(1)和所述B分散罐(2)的边侧均固定连接有支撑架(18)。

8.根据权利要求1所述的一种碳纳米管导电浆料分散互倒系统，其特征在于：所述A分散罐(1)和所述B分散罐(2)的底部为锥斗形结构。

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