CN113351099B - 一种锂离子电池负极配料混合装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锂离子电池制备技术领域，具体涉及一种锂离子电池负极配料混合装置。包括机壳和混料组件，混料组件包括传动盘、若干破碎板和若干触发杆，传动盘可转动地设置于机壳上容纳腔的中心，破碎板在传动盘和容纳腔的侧壁之间通过铰接柱连接一周，相邻两个破碎板之间设置有弹片，每个触发杆的内端和传动盘铰接且设置有扭簧、外端和铰接柱可脱离的铰接。本发明在工作时触发杆拉动与其连接的铰接柱向内运动使破碎板围成六角星，破碎板对物料推挤搅拌并附加破碎功能；当其中一个外凸的铰接柱受阻增大时，触发杆和与其连接的铰接柱脱离，与原来外凸的铰接柱结合并将其向内拉动，避免持续卡阻，提高破碎效率和混料效果。

Description

一种锂离子电池负极配料混合装置

技术领域

本发明涉及锂离子电池制备技术领域，具体涉及一种锂离子电池负极配料混合装置。

背景技术

锂离子电池作为新型绿色能源因其高容量、循环寿命长、无记忆效应等独特的性能，近几年被广泛应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等储能系统上，随着锂离子电池应用范围的不断扩大，其产量需求也随之不断攀升。负极是锂离子电池在充电过程中锂离子和电子的载体，起着能量的储存与释放的作用，是锂离子电池的重要组成部分。

目前，锂离子电池负极材料多采用具有石墨结构的材料，在制备的过程中，需要将物料进行物理加工、混合、模压处理、焙烧处理及球化整形等多道工序的处理。现有的混料装置在对物料进行混合时，仅仅通过搅拌进行混合，对于板结成团的物料无法使其满足粒径要求，导致混料效果差。对于有些具有破碎功能的混料装置，在破碎过程中，如遇到硬质物料时容易卡死，影响混料效率。

发明内容

根据现有技术的至少一个不足之处，本发明提出了一种锂离子电池负极配料混合装置，以解决现有混料装置混料效果差、效率低的问题。

本发明的一种锂离子电池负极配料混合装置采用如下技术方案：包括机壳和混料组件，机壳设置于地面且具有上端敞口的容纳腔，混料组件包括：

传动盘，可转动地设置于容纳腔的中心；

若干破碎板，通过铰接柱相互铰接且首尾相连沿圆周方向围合一周，相邻两个破碎板之间连接有弹片，弹片促使该两个破碎板相互远离以使破碎板在初始状态下围合成正多边形；破碎板设置在传动盘和容纳腔的侧壁之间与容纳腔的侧壁限定出混料空间，物料在混料空间内投放；和

若干触发杆，每个触发杆的内端和传动盘铰接连接、外端和铰接柱可脱离的铰接连接，且相邻两个触发杆之间间隔一个铰接柱，触发杆和传动盘的铰接处设置有扭簧，扭簧促使触发杆的外端向远离传动盘的方向运动，触发杆的杆长配置成在触发杆与铰接柱脱离后依靠扭簧的作用偏摆至与容纳腔的内壁面滑动接触，触发杆的外端设置有减震垫块；且

触发杆配置成在传动盘的带动下带动破碎板转动时，受物料的阻力作用，拉动与其相连的铰接柱向内运动至极限位置，其余铰接柱向外突出；以及在其中一个外凸的铰接柱阻力增大时，触发杆的外端与原铰接柱脱离并与外凸的铰接柱接合，拉动外凸的铰接柱向内运动。

可选地，触发杆的外端下表面设置有贯穿触发杆两侧面的脱离槽，脱离槽位于传动盘转动方向同侧的开口为接合口、另一侧为脱离口，脱离槽的外限定面包括从接合口指向脱离口依次连接的导向面、铰接弧面和斜向内的滑动面，铰接弧面用于与铰接柱配合，在与触发杆相连接的铰接柱位于最内端极限位置时，沿转动方向位于该铰接柱前侧的破碎板与滑动面的夹角大于90度；

脱离槽内设置有引导面，引导面从接合口的内端斜向外延伸至脱离槽的内部，引导面的末端与铰接弧面对应且位于脱离口的外侧。

可选地，传动盘的外周壁沿圆周方向均布有若干限位面，每个限位面均位于相邻的两个触发杆之间。

可选地，机壳上位于容纳腔的下方设置有储料腔，容纳腔的底板上设置有筛孔。

可选地，破碎板的两端分别设置有第一铰接孔和第二铰接孔，铰接柱穿过相邻两个破碎板上其中一个破碎板的第一铰接孔和另一个破碎板的第二铰接孔将该两个破碎板相连接。

可选地，机壳的顶端设置有电机，电机的输出轴竖直设置且与传动盘相连接。

可选地，机壳还包括连接架和支腿，连接架连接在容纳腔侧壁的上端，电机安装于连接架，支腿位于储料腔的下方且与储料腔底板的下底面相连接。

本发明的有益效果是：本发明的一种锂离子电池负极配料混合装置，通过触发杆连接破碎板，且两个触发杆之间间隔一个铰接柱，工作时触发杆拉动与其连接的铰接柱向内运动使得破碎板围成六角星结构，破碎板对物料推挤搅拌，在搅拌的同时外凸的铰接柱和容纳腔的外壁配合能够对板结成团的物料进行破碎，使其满足粒径要求，增加搅拌的均匀性，提高混料效果。进一步地，触发杆与连接破碎板的铰接柱可脱离的铰接连接，当其中一个外凸的铰接柱因遇到坚硬大块的物料而受到的阻力增大时，触发杆和与其连接的铰接柱脱离，并在扭簧和弹片的作用下与原来外凸的铰接柱结合，并将原来外凸的铰接柱向内拉动，给坚硬较大的物料让位，避免持续卡阻，节约电能，进一步提高破碎效率和混料效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。

图1为本发明的一种锂离子电池负极配料混合装置的结构示意图；

图2为本发明中混料组件的结构示意图；

图3为本发明中触发杆的结构示意图；

图4为本发明中破碎板的结构示意图；

图5为本发明中混料组件初始状态下的结构示意图；

图6为本发明中混料组件工作状态下的结构示意图；

图7为本发明中混料组件其中一个外凸的铰接柱发生卡阻时的结构示意图；

图8为本发明中混料组件的触发杆与铰接柱变换接合的结构示意图；

图9为本发明中混料组件触发杆与铰接柱变换接合后正常工作的结构示意图。

图中：1、机壳；2、电机；3、传动盘；301、限位面；4、破碎板；401、第一铰接孔；402、第二铰接孔；5、触发杆；501、脱离槽；502、滑动面；503、脱离口；504、引导面；505、减震垫块；6、弹片；7、铰接柱。

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的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。

如图1至图9所示，本发明的一种锂离子电池负极配料混合装置包括机壳1和混料组件，机壳1设置于地面且具有上端敞口的容纳腔，混料组件包括传动盘3、若干破碎板4和若干触发杆5。

传动盘3可转动地设置于容纳腔的中心；若干破碎板4通过铰接柱7相互铰接且首尾相连沿圆周方向围合一周，破碎板4设置在传动盘3和容纳腔的侧壁之间与容纳腔的侧壁限定出混料空间，物料在混料空间内投放。相邻两个破碎板4之间连接有弹片6，弹片6促使该两个破碎板4相互远离以使得所有破碎板4在初始状态下围合成正多边形，在本实施例中，破碎板4在初始状态下围成的形状为正十二边形。

每个触发杆5的内端和传动盘3铰接连接、外端和铰接柱7可脱离的铰接连接，且相邻两个触发杆5之间间隔一个铰接柱7。触发杆5和传动盘3的铰接处设置有扭簧，扭簧促使触发杆5的外端向远离传动盘3的方向运动，且触发杆5的杆长配置成在触发杆5与铰接柱7脱离后在扭簧的作用下能够偏摆至与容纳腔的内壁面滑动接触。需要说明的是，触发杆5与容纳腔接触时的摩擦阻力很小，触发杆5的外端部设置有减震垫块505，能够对触发杆5与容纳腔的接触起到缓冲作用。减震垫块505采用聚四氟乙烯制成，聚四氟乙烯具有润滑的功能，在起到缓冲作用的同时起到润滑作用，进一步减小触发杆5与容纳腔接触时对容纳腔内壁面造成的刮擦。

在传动盘3通过触发杆5带动破碎板4转动时，受物料的阻力作用，触发杆5的外端滞后于内端，使得触发杆5沿传动盘3的转动方向向后偏摆，拉动与其相连的铰接柱7向内运动至极限位置，使其余自由的铰接柱7向外突出，所有破碎板4围成的形状变为六角星结构，破碎板4推动物料对物料进行搅拌，自由且外凸的铰接柱7和容纳腔的侧壁对较大的物料挤压破碎。当其中一个外凸的铰接柱7受到的阻力增大时，触发杆5的外端与原铰接柱7脱离，破碎板4围成的形状恢复至近似正十二边形，此后触发杆5在扭簧的作用下与原来外凸的铰接柱7接合，拉动原来外凸的铰接柱7向内运动，避免继续卡阻。

在本实施例中，如图3所示，触发杆5的外端下表面设置有贯穿触发杆5两侧面的脱离槽501，脱离槽501位于传动盘3转动方向同侧的开口为接合口、另一侧为脱离口503，脱离槽501的外限定面包括从接合口指向脱离口503依次连接的导向面、铰接弧面和斜向内的滑动面502，铰接弧面用于与铰接柱7配合，在与触发杆5相连接的铰接柱7位于最内端极限位置时，沿传动盘3的运动方向位于该铰接柱7前侧的破碎板4与滑动面502的夹角大于90度，以使得沿该破碎板4延伸方向的力能够使该铰接柱7具有向内运动的趋势，便于触发杆5与铰接柱7脱离。

脱离槽501内设置有引导面504，引导面504从接合口的内端斜向外延伸至脱离槽501的内部，引导面504的末端与铰接弧面对应且位于脱离口503的外侧。设置引导面504能够确保触发杆5与铰接柱7在接合的过程中不会从脱离口503脱出。

在本实施例中，传动盘3的外周壁沿圆周方向均布有若干限位面301，每个限位面301均位于相邻的两个触发杆5之间，在触发杆5摆动至与限位面301贴合时，限位面301阻碍触发杆5继续摆动。

在本实施例中，机壳1上位于容纳腔的下方设置有储料腔，容纳腔的底板上设置有筛孔，混合后细小的物料从筛孔下落至储料腔。

在本实施例中，破碎板4的两端分别设置有第一铰接孔401和第二铰接孔402，铰接柱7穿过相邻两个破碎板4上其中一个破碎板4的第一铰接孔401和两一个破碎板4的第二铰接孔402将该两个破碎板4相连接。

在本实施例中，机壳1的顶端设置有电机2，电机2的输出轴竖直设置且与传动盘3相连接，以驱动传动盘3转动。

机壳1还包括连接架和支腿，连接架连接在容纳腔侧壁的上端，电机2安装于连接架，支腿位于储料腔的下方且连接在储料腔底板的下底面。

结合上述实施例，本发明的使用原理和工作过程为：

初始状态如图5所示，破碎板4围成的形状为十二边形，待混合的物料在破碎板4与容纳腔的侧壁围成的混料空间内投放。为便于描述，图6、7、8和9中A、B、C和D为相邻的铰接点。

启动电机2，电机2带动传动盘3逆时针转动，传动盘3通过触发杆5带动破碎板4逆时针转动。破碎板4转动的过程中受到物料的阻力，触发杆5的外端相对于其内端运动滞后使得触发杆5发生偏转与传动盘3的夹角变小。与触发杆5连接的铰接柱7受到触发杆5的拉力向内运动，直至传动盘3上的限位面301与触发杆5贴合，触发杆5无法继续偏摆，最终变成图6所示的状态，破碎板4围成的图形变为六角星结构。此时为正常工作状态，触发杆5两侧的破碎板4和容纳腔侧壁之间的物料被破碎板4推动搅拌均匀，细小的物料通过容纳腔底板上的筛孔落入储料腔，同时外凸的铰接柱7和容纳腔侧壁之间的间隙用于挤压破碎较大的材料。

当某一个外凸的铰接柱7遇到坚硬的材料，以图6中A处为例进行说明，A处受到的阻力增大，B处触发杆5的滑动面502与AB之间的破碎板4的夹角大于90°，A处受到的阻力克服B处铰接柱7与相应滑动面502的摩擦阻力，使得B处的铰接柱7沿滑动面502向内移动，从脱离口503脱出，后B处的铰接柱7在弹片6的作用下外移（如图7所示），触发杆5在扭簧的作用下外端沿逆时针方向摆动并与容纳腔的内壁面滑动接触。此后因物料的阻力，A点继续向内运动，C处向外摆动，C处阻力变大，又CD之间的破碎板4和D处滑动面502的夹角变大，使D处的铰接柱7沿滑动面502向内滑动从相应脱离口503脱离，以此铰接柱7沿顺时针逐个与触发杆5脱离，破碎板4围成的形状在弹片6的作用下恢复至近似正十二边形（如图8所示）。

待最后一个铰接柱7与触发杆5脱离后，触发杆5在传动盘3的带动下逆时针转动并沿容纳腔的内壁滑动，此时破碎板4基本处于静止状态，触发杆5会运动至与原来外凸的六个铰接柱7（A、C等处的铰接柱7）接触，并被其阻挡（也就是原来外凸的六个铰接柱7与触发杆5的侧壁贴合）。因为破碎板4始终是位于容纳腔的内部，同时脱离槽501又位于触发杆5的外端（接近容纳腔内壁面的位置），这就使得原来外凸的六个铰接柱7必然会位于脱离槽501（接合口）的内侧，也就是原来外凸的六个铰接柱7相较于脱离槽501更靠近传动盘3的轴心位置。此后随着传动盘3的转动，触发杆5在破碎板4的阻挡下其外端滞后于内端，进而发生顺时针偏摆，脱离槽501至传动盘3的轴心的距离减小，触发杆5在传动盘3的带动下逆时针转动时以偏摆的状态继续贴合原来外凸的六个铰接柱7，直至触发杆5运动至原来外凸的六个铰接柱7从接合口沿引导面504滑进脱离槽501内部且和滑动面502压接，完成转换接合。此后触发杆5随传动盘3的转动将原来外凸的六个铰接柱7向内拉动，破碎板4围成的图形再次变为六角星（如图9所示），为上述坚硬较大的物料让位，使坚硬较大的物料先被推挤搅拌，推挤的过程中也有一定的破碎效果，再对其进行后续的破碎，避免持续卡阻，节约电能，同时提高破碎效率和混料效果。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种锂离子电池负极配料混合装置，其特征在于：包括机壳和混料组件，机壳设置于地面且具有上端敞口的容纳腔，混料组件包括：

传动盘，可转动地设置于容纳腔的中心；

若干破碎板，通过铰接柱相互铰接且首尾相连沿圆周方向围合一周，相邻两个破碎板之间连接有弹片，弹片促使该两个破碎板相互远离以使破碎板在初始状态下围合成正多边形；破碎板设置在传动盘和容纳腔的侧壁之间与容纳腔的侧壁限定出混料空间，物料在混料空间内投放；和

若干触发杆，每个触发杆的内端和传动盘铰接连接、外端和铰接柱可脱离的铰接连接，且相邻两个触发杆之间间隔一个铰接柱，触发杆和传动盘的铰接处设置有扭簧，扭簧促使触发杆的外端向远离传动盘的方向运动，触发杆的杆长配置成在触发杆与铰接柱脱离后依靠扭簧的作用偏摆至与容纳腔的内壁面滑动接触，触发杆的外端设置有减震垫块；且

触发杆配置成在传动盘的带动下带动破碎板转动时，受物料的阻力作用，拉动与其相连的铰接柱向内运动至极限位置，其余铰接柱向外突出；以及在其中一个外凸的铰接柱阻力增大时，触发杆的外端与原铰接柱脱离并与外凸的铰接柱接合，拉动外凸的铰接柱向内运动。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极配料混合装置，其特征在于：触发杆的外端下表面设置有贯穿触发杆两侧面的脱离槽，脱离槽位于传动盘转动方向同侧的开口为接合口、另一侧为脱离口，脱离槽的外限定面包括从接合口指向脱离口依次连接的导向面、铰接弧面和斜向内的滑动面，铰接弧面用于与铰接柱配合，在与触发杆相连接的铰接柱位于最内端极限位置时，沿转动方向位于该铰接柱前侧的破碎板与滑动面的夹角大于90度；

脱离槽内设置有引导面，引导面从接合口的内端斜向外延伸至脱离槽的内部，引导面的末端与铰接弧面对应且位于脱离口的外侧。

3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池负极配料混合装置，其特征在于：传动盘的外周壁沿圆周方向均布有若干限位面，每个限位面均位于相邻的两个触发杆之间。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极配料混合装置，其特征在于：机壳上位于容纳腔的下方设置有储料腔，容纳腔的底板上设置有筛孔。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极配料混合装置，其特征在于：破碎板的两端分别设置有第一铰接孔和第二铰接孔，铰接柱穿过相邻两个破碎板上其中一个破碎板的第一铰接孔和另一个破碎板的第二铰接孔将该两个破碎板相连接。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极配料混合装置，其特征在于：机壳的顶端设置有电机，电机的输出轴竖直设置且与传动盘相连接。

7.根据权利要求4所述的一种锂离子电池负极配料混合装置，其特征在于：机壳还包括连接架和支腿，连接架连接在容纳腔侧壁的上端，电机安装于连接架，支腿位于储料腔的下方且与储料腔底板的下底面相连接。

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