CN112777011A - 一种锂电池正极材料生产用垂直装钵方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种锂电池正极材料生产用垂直装钵方法，包括以下步骤：S1、上料落差调整：通过模组系统控制载具的具体位置，并且通过控制载具在X、Y、Z轴三个方向进行运动，将载具与上料口之间进行对接；S2、上料精度控制：通过将给料料仓与搅拌系统进行配合，再通过螺杆给料系统中的螺杆进行变螺距设计。本发明提供的锂电池正极材料生产用垂直装钵方法，适用于锂电正极材料垂直上料工艺，对扬尘和精度控制精准，且可提高物料密实情况，增加产能，而且在加料的过程中，粉尘不会出现四逸的情况，而且降低了操作时的故障，可有效兼容多批次物料，提高装钵精度，降低扬尘，有效提高上料效率，极大提高密封等级，有效隔绝粉尘等。

Description

一种锂电池正极材料生产用垂直装钵方法
技术领域
本发明涉及锂电池材料制备领域，尤其涉及一种锂电池正极材料生产用垂直装钵方法。
背景技术
随着新能源技术的逐步发展，国内外对清洁能源的需求日益增大。锂电正极材料作为电池材料的四大核心材料之一，制约着电池的综合性能。国外厂家立足于锂电正极材料较早，经验积累丰富，在市场的激烈竞争与洗涤中，脱颖而出一批先进的锂电正极材料设备制造商。国内设备商由于技术储备不足，尚无法形成有效竞争力。
国外先进的锂电正极材料设备制造商针对不同锂电正极材料上料方式均设计不同的设备，如水平装料放置、正负压抽吸装置等方式，装置复杂多变，且适应性较差。针对生产中存在的多批次，大批量等问题难以解决，设备存在加料不准，粉尘四逸，故障率高等特点。
因此，有必要提供一种锂电池正极材料生产用垂直装钵方法解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种锂电池正极材料生产用垂直装钵方法，解决了加料不准，粉尘四逸，故障率高的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的锂电池正极材料生产用垂直装钵方法，包括以下步骤：
S1、上料落差调整：通过模组系统控制载具的具体位置，并且通过控制载具在X、Y、Z轴三个方向进行运动，将载具与上料口之间进行对接；
S2、上料精度控制：通过将给料料仓与搅拌系统进行配合，再通过螺杆给料系统中的螺杆进行变螺距设计，逐步对螺杆筒中物料进行挤压及部分脱气；
S3、上料误差控制：通过上料密封系统和称重系统进行控制，当称重系统给出物料重量信号到达阀值时，上料密封板直接将料阀进行关闭；
S4、粉尘隔离控制：通过垂直密封门通过将垂直方向运动转化为水平方向运动，再加料的过程中隔绝与外界的接触。
优选的，所述S2中的搅拌系统设置于外界机架上，所述S1中模组系统设置于机架的一侧，所述S4中垂直密封门设置于所述机架的正面的另一侧，并且所述S3中上料密封系统设置于所述S2中搅拌系统的底部，所述S2中螺杆给料系统设置于所述搅拌系统的顶部，而且所述S2中的给料料仓设置于所述搅拌系统的顶部的一侧；
适用于锂电正极材料垂直上料工艺，对扬尘和精度控制精准，且可提高物料密实情况，增加产能，而且在加料的过程中，粉尘不会出现四逸的情况，而且降低了操作时的故障，进一步提高了锂电正极材料垂直上料的效果。
优选的，所述S2中给料料仓为三腔分体式结构，内腔喷涂PTFE。
优选的，所述S2中螺杆给料系统为伺服电机和减速器驱动，螺杆采用变螺距设计。
优选的，所述S3中上料密封系统为前后咬口设计，上料密封系统在给料完成后，螺杆停止转动，上料密封系统进行封闭。
优选的，所述S1中模组系统为多轴机械手模组，通过控制匣钵与上料口的位置来进行物料给料。
优选的，所述S2中搅拌系统为三项异步电动机驱动搅拌螺杆对给料料仓进行搅拌。
优选的，所述S2中给料料仓包括两个半弧形壳，两个所述半弧形壳的正面和背面之间均设置有锁紧组件，所述锁紧组件包括两个固定板，两个所述固定板分别设置于两个所述半弧形壳上。
优选的，两个所述固定板的内部设置有插销，所述插销的外表面开设有环形槽，所述插销的一端设置有两个插入槽，两个所述插入槽均与所述环形槽的内部连通，所述插销的外表面设置有限位板，其中一个所述固定板的一侧的顶部和底部均设置有U型限位框。
优选的，所述限位板的内部开设有套口，所述套口的内表面固定连接有两个卡紧块。
与相关技术相比较，本发明提供的锂电池正极材料生产用垂直装钵方法具有如下有益效果：
本发明提供一种锂电池正极材料生产用垂直装钵方法，通过模组系统控制载具的具体位置，并且通过控制载具在X、Y、Z轴三个方向进行运动，降低上料落差，实现载具与上料口之间的对接；通过将给料料仓与搅拌系统进行配合，保证物料的流动性及均匀性，确保下料过程中不会存在架桥及卡顿现象，再通过螺杆给料系统中的螺杆进行变螺距设计，逐步对螺杆筒中物料进行挤压及部分脱气，提高物料密实性，物料下料过程中会均匀给料，进行物料精度控制；通过上料密封系统和称重系统进行控制，当称重系统给出物料重量信号到达阀值时，上料密封板直接将料阀进行关闭，保证物料不再进入载具，通过垂直密封门通过将垂直方向运动转化为水平方向运动，再加料的过程中隔绝与外界的接触，保证密封性并隔绝粉尘，适用于锂电正极材料垂直上料工艺，对扬尘和精度控制精准，且可提高物料密实情况，增加产能，而且在加料的过程中，粉尘不会出现四逸的情况，而且降低了操作时的故障，可有效兼容多批次物料，提高装钵精度，降低扬尘，有效提高上料效率，极大提高密封等级，有效隔绝粉尘等。
附图说明
图1为本发明提供的锂电池正极材料生产用垂直装钵方法的步骤示意图；
图2为本发明提供的锂电材料制备用垂直上料设备剖视图；
图3为图1所示的螺杆给料系统剖视示意图；
图4为图1所示的给料料仓的结构示意图；
图5为图4所示锁紧组件的结构侧视图；
图6为图5所示的限位板的结构示意图；
图7为图5所示的插销的结构示意图。
图中标号：1、垂直密封门，2、给料料仓，3、螺杆给料系统，4、模组系统，5、上料密封系统，6、搅拌系统，7、半弧形壳，8、锁紧组件，81、固定板，82、插销，83、环形槽，84、插入槽，85、限位板，86、U型限位框，87、套口，88、卡紧块。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7，其中，图1为本发明提供的锂电池正极材料生产用垂直装钵方法的步骤示意图；图2为本发明提供的锂电材料制备用垂直上料设备剖视图；图3为图1所示的螺杆给料系统剖视示意图；图4为图1所示的给料料仓的结构示意图；图5为图4所示锁紧组件的结构侧视图；图6为图5所示的限位板的结构示意图；图7为图5所示的插销的结构示意图。锂电池正极材料生产用垂直装钵方法包括以下步骤：
S1、上料落差调整：通过模组系统4控制载具的具体位置，并且通过控制载具在X、Y、Z轴三个方向进行运动，将载具与上料口之间进行对接；
S2、上料精度控制：通过将给料料仓2与搅拌系统6进行配合，再通过螺杆给料系统3中的螺杆进行变螺距设计，逐步对螺杆筒中物料进行挤压及部分脱气；
S3、上料误差控制：通过上料密封系统5和称重系统进行控制，当称重系统给出物料重量信号到达阀值时，上料密封板直接将料阀进行关闭；
S4、粉尘隔离控制：通过垂直密封门1通过将垂直方向运动转化为水平方向运动，再加料的过程中隔绝与外界的接触。
所述S2中的搅拌系统6设置于外界机架上，所述S1中模组系统4设置于机架的一侧，所述S4中垂直密封门1设置于所述机架的正面的另一侧，并且所述S3中上料密封系统5设置于所述S2中搅拌系统6的底部，所述S2中螺杆给料系统3设置于所述搅拌系统6的顶部，而且所述S2中的给料料仓2设置于所述搅拌系统6的顶部的一侧；
适用于锂电正极材料垂直上料工艺，对扬尘和精度控制精准，且可提高物料密实情况，增加产能，而且在加料的过程中，粉尘不会出现四逸的情况，而且降低了操作时的故障，进一步提高了锂电正极材料垂直上料的效果；
垂直密封门1通过将垂直方向运动转化为水平方向运动，加料过程中隔绝与外界接触，保证密封性并隔绝粉尘。
所述S2中给料料仓2为三腔分体式结构，内腔喷涂PTFE，在保证密封环境下，便于拆卸维修。
所述S2中螺杆给料系统3为伺服电机和减速器驱动，螺杆采用变螺距设计；
螺杆采用变螺距设计，即依次降低螺距，在满足物料特性基础上对物料进行压缩密实，脱去物料中部分气体，有效控制下料重量，控制精度。
所述S3中上料密封系统5为前后咬口设计，上料密封系统5在给料完成后，螺杆停止转动，上料密封系统进行封闭；
即上料系统在给料完成后，螺杆停止转动，上料密封系统进行封闭，保证物料不会继续进入载具，保证物料不会浪费。
所述S1中模组系统4为多轴机械手模组，通过控制匣钵与上料口的位置来进行物料给料。
所述S2中搅拌系统6为三项异步电动机驱动搅拌螺杆对给料料仓2进行搅拌；
搅拌系统6为三项异步电动机驱动搅拌螺杆对给料料仓2进行充分搅拌，保障物料的流动性。
所述S2中给料料仓包括两个半弧形壳7，两个所述半弧形壳的正面和背面之间均设置有锁紧组件8，所述锁紧组件8包括两个固定板81，两个所述固定板81分别设置于两个所述半弧形壳7上；
通过两个半弧形壳7的组合，可以形成给料料仓2，并且合并之间设置有密封垫，保证合闭的密封性，通过锁紧组件8的设置，可以对组合后的两个半弧形壳7进行卡紧，保证其稳定性，而且便于后续对给料料仓2进行拆装，方便进行清洗和维修，提高给料料仓2的实用性。
两个所述固定板81的内部设置有插销82，所述插销82的外表面开设有环形槽83，所述插销82的一端设置有两个插入槽84，两个所述插入槽84均与所述环形槽83的内部连通，所述插销82的外表面设置有限位板85，其中一个所述固定板81的一侧的顶部和底部均设置有U型限位框86。
所述限位板85的内部开设有套口87，所述套口87的内表面固定连接有两个卡紧块88；
套口87的设置，便于插销82的插入，再插入的过程中，使两个卡紧块 88与插入槽84进行吻合，从而可以将限位板85套在环形槽83的位置，再通过限位板85的九十度旋转，就可以将限位板85的顶部和底部旋转至两个U 型限位框86中，通过两个U型限位框86对限位板85进行卡紧，保证了给料料仓闭合后的稳定性。
本发明提供的锂电池正极材料生产用垂直装钵方法的工作原理如下：
通过模组系统4控制载具的具体位置，通过控制匣钵与上料口的位置来进行物料给料，并且通过控制载具在X、Y、Z轴三个方向进行运动，将载具与上料口之间进行对接；
通过将给料料仓2与搅拌系统6进行配合，给料料仓2为三腔分体式结构，内腔喷涂PTFE，再通过螺杆给料系统3中的螺杆进行变螺距设计，螺杆给料系统3为伺服电机和减速器驱动，螺杆采用变螺距设计，逐步对螺杆筒中物料进行挤压及部分脱气；
通过上料密封系统5和称重系统进行控制，上料密封系统5为前后咬口设计，上料密封系统5在给料完成后，螺杆停止转动，上料密封系统进行封闭，当称重系统给出物料重量信号到达阀值时，上料密封板直接将料阀进行关闭；
通过垂直密封门1通过将垂直方向运动转化为水平方向运动，再加料的过程中隔绝与外界的接触。
与相关技术相比较，本发明提供的锂电池正极材料生产用垂直装钵方法具有如下有益效果：
通过模组系统4控制载具的具体位置，并且通过控制载具在X、Y、Z轴三个方向进行运动，降低上料落差，实现载具与上料口之间的对接；通过将给料料仓2与搅拌系统6进行配合，保证物料的流动性及均匀性，确保下料过程中不会存在架桥及卡顿现象，再通过螺杆给料系统3中的螺杆进行变螺距设计，逐步对螺杆筒中物料进行挤压及部分脱气，提高物料密实性，物料下料过程中会均匀给料，进行物料精度控制；通过上料密封系统5和称重系统进行控制，当称重系统给出物料重量信号到达阀值时，上料密封板直接将料阀进行关闭，保证物料不再进入载具，通过垂直密封门1通过将垂直方向运动转化为水平方向运动，再加料的过程中隔绝与外界的接触，保证密封性并隔绝粉尘，适用于锂电正极材料垂直上料工艺，对扬尘和精度控制精准，且可提高物料密实情况，增加产能，而且在加料的过程中，粉尘不会出现四逸的情况，而且降低了操作时的故障，可有效兼容多批次物料，提高装钵精度，降低扬尘，有效提高上料效率，极大提高密封等级，有效隔绝粉尘等。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种锂电池正极材料生产用垂直装钵方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、上料落差调整：通过模组系统控制载具的具体位置，并且通过控制载具在X、Y、Z轴三个方向进行运动，将载具与上料口之间进行对接；
S2、上料精度控制：通过将给料料仓与搅拌系统进行配合，再通过螺杆给料系统中的螺杆进行变螺距设计，逐步对螺杆筒中物料进行挤压及部分脱气；
S3、上料误差控制：通过上料密封系统和称重系统进行控制，当称重系统给出物料重量信号到达阀值时，上料密封板直接将料阀进行关闭；
S4、粉尘隔离控制：通过垂直密封门通过将垂直方向运动转化为水平方向运动，再加料的过程中隔绝与外界的接触。
2.根据权利要求1所述的锂电池正极材料生产用垂直装钵方法，其特征在于，所述S2中的搅拌系统设置于外界机架上，所述S1中模组系统设置于机架的一侧，所述S4中垂直密封门设置于所述机架的正面的另一侧，并且所述S3中上料密封系统设置于所述S2中搅拌系统的底部，所述S2中螺杆给料系统设置于所述搅拌系统的顶部，而且所述S2中的给料料仓设置于所述搅拌系统的顶部的一侧。
3.根据权利要求1所述的锂电池正极材料生产用垂直装钵方法，其特征在于，所述S2中给料料仓为三腔分体式结构，内腔喷涂PTFE。
4.根据权利要求1所述的锂电池正极材料生产用垂直装钵方法，其特征在于，所述S2中螺杆给料系统为伺服电机和减速器驱动，螺杆采用变螺距设计。
5.根据权利要求1所述的锂电池正极材料生产用垂直装钵方法，其特征在于，所述S3中上料密封系统为前后咬口设计，上料密封系统在给料完成后，螺杆停止转动，上料密封系统进行封闭。
6.根据权利要求1所述的锂电池正极材料生产用垂直装钵方法，其特征在于，所述S1中模组系统为多轴机械手模组，通过控制匣钵与上料口的位置来进行物料给料。
7.根据权利要求1所述的锂电池正极材料生产用垂直装钵方法，其特征在于，所述S2中搅拌系统为三项异步电动机驱动搅拌螺杆对给料料仓进行搅拌。
8.根据权利要求1所述的锂电池正极材料生产用垂直装钵方法，其特征在于，所述S2中给料料仓包括两个半弧形壳，两个所述半弧形壳的正面和背面之间均设置有锁紧组件，所述锁紧组件包括两个固定板，两个所述固定板分别设置于两个所述半弧形壳上。
9.根据权利要求8所述的锂电池正极材料生产用垂直装钵方法，其特征在于，两个所述固定板的内部设置有插销，所述插销的外表面开设有环形槽，所述插销的一端设置有两个插入槽，两个所述插入槽均与所述环形槽的内部连通，所述插销的外表面设置有限位板，其中一个所述固定板的一侧的顶部和底部均设置有U型限位框。
10.根据权利要求9所述的锂电池正极材料生产用垂直装钵方法，其特征在于，所述限位板的内部开设有套口，所述套口的内表面固定连接有两个卡紧块。
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