CN113477133A - 锂电池浆料搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池浆料搅拌装置，包括外筒、搅拌内筒以及搅拌桨，所述搅拌内筒转动配合安装于外筒内并可被驱动转动，所述搅拌桨偏心设置于内筒内，所述搅拌桨转动配合安装于外筒顶部并可被驱动转动，所述搅拌内筒斜置设置。本发明中搅拌桨和搅拌内筒自转，且搅拌桨相对搅拌内筒公转，大大提高了搅拌效率，且搅拌过程中无死角，而且搅拌内筒倾斜一定角度旋转，使锂电浆料在混合时形成速度差很高的交错性混合料物流和逆向性混合料物流，保证锂电浆料均匀，提高了浆料混合效果。

Description

锂电池浆料搅拌装置

技术领域

本发明涉及锂电池制造技术领域，特别涉及一种锂电池浆料搅拌装置。

背景技术

锂电池制造工艺中，需要将活性物质、导电炭黑、分散剂、粘接剂以及添加剂等组分按照一定的比例和顺序加入到搅拌机中，形成稳定的固定悬浮液；

现有搅拌装置通常为搅拌桨独立转动搅拌模式，该搅拌模式搅拌效率低，且具有搅拌死角，无法充分的对浆料混合。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种锂电池浆料搅拌装置，该搅拌装置通过搅拌桨的自转以及内筒自转并结合搅拌桨相对内筒的公转，大大提高了搅拌效率，且搅拌过程中无死角，提高了浆料混合效果。

本发明的锂电池浆料搅拌装置，包括外筒、搅拌内筒以及搅拌桨，所述搅拌内筒转动配合安装于外筒内并可被驱动转动，所述搅拌桨偏心设置于内筒内，所述搅拌桨转动配合安装于外筒顶部并可被驱动转动。

进一步，所述搅拌内筒斜置设置。

进一步，所述搅拌桨包括转动配合安装于外筒顶部的搅拌轴、传动配合于搅拌轴上的上转盘和下转盘以及安装于上转盘上端面和/或下端面的多个上搅拌柱和安装于下转盘上端面和/或下端面的多个下搅拌柱，所述上转盘和下转盘位于搅拌内筒内，所述上搅拌柱与上转盘的端面呈夹角设置，所述下搅拌柱与下转盘的端面呈夹角设置。

进一步，还包括主刮刀，所述主刮刀固定于外筒顶部，所述主刮刀具有由两个刮边构成的直角边，一刮边贴合于内筒底部，另一刮边贴合于内筒内圆。

进一步，所述搅拌桨还包括搅拌刮刀，所述搅拌刮刀安装于下转盘的下端面，所述搅拌刮刀底部与搅拌内筒底部之间具有设定距离，所述上搅拌柱安装于转盘的上端面，所述下搅拌柱安装于下转盘的上端面。

进一步，所述上搅拌柱和下搅拌柱的上端部呈上小下大的截头锥形体。

进一步，所述上转盘包括上套环以及呈径向辐射状连接于上套环外圆的多个上支杆，所述上套环传动配合外套于搅拌轴上，所述上搅拌柱安装于上支杆上，所述下转盘包括下套环以及呈径向辐射状连接于下套环外圆的多个下支杆，所述下搅拌柱安装于下支杆上，所述下套环传动配合外套于搅拌轴上。

进一步，所述上支杆和下支杆在周向方向交错设置。

进一步，所述上搅拌柱和下搅拌柱轴向延伸。

进一步，所述下转盘以轴向可调的方式安装于搅拌轴上。

本发明的有益效果：

本发明中搅拌桨和搅拌内筒自转，且搅拌桨相对搅拌内筒公转，大大提高了搅拌效率，且搅拌过程中无死角，而且搅拌内筒倾斜一定角度旋转，使锂电浆料在混合时形成速度差很高的交错性混合料物流和逆向性混合料物流，保证锂电浆料均匀，提高了浆料混合效果。

本发明中上转盘配合上搅拌柱对上方空间形成搅拌作用，下转盘配合下搅拌柱对下转盘与上转盘之间的空间形成搅拌柱作用，另外利用搅拌刮刀对下转盘与搅拌内筒底部之间的空间形成搅拌作用，即通过该结构的搅拌桨综合的对搅拌筒内上中下空间形成良好的搅拌效果，且可通过转盘转动搅拌以及搅拌柱周向切割的搅拌方式，提高搅拌效果，并提高搅拌效率；另外由于上搅拌柱和下搅拌柱具有锥形斜面，在搅拌过程中，上搅拌柱和下搅拌柱对浆料形成周向水平作用外，同时也对浆料具有轴向向上的作用力，被作用的浆料逐步从下至上移动，而其他未被作用的浆料填充上移后浆料形成的空腔，周而复始，使得整个浆料形成从下至上逐步的往复运行，大大提高了搅拌效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明俯视结构示意图；

图3为搅拌桨结构示意图；

图4为搅拌桨俯视结构示意图；

具体实施方式

如图所示：本实施例的锂电池浆料搅拌装置，包括外筒1、搅拌内筒2以及搅拌桨，所述搅拌内筒转动配合安装于外筒内并可被驱动转动，所述搅拌桨偏心设置于内筒内，所述搅拌桨转动配合安装于外筒顶部并可被驱动转动。

偏心设置指的是搅拌桨轴线与搅拌内筒轴线平行且不重合；其中内筒和外筒同轴设置，其中外筒包括上下两端开口的外筒体1a、固定于外筒体下端的底板1b以及盖于外筒体上端的机盖1c，其中机盖作为外筒的顶部，机盖外装有轴承座11和水冷式永磁变频调速电机12，其中搅拌桨穿过机盖转动配合安装于轴承座内，且与水冷式永磁变频调速电机输出轴传动配合；机盖的下端面开设有环形槽，搅拌内筒的上端为开口状且位于环形槽内，该环形槽与搅拌内筒转动配合，用于对搅拌内筒上端支撑和密封，可改善搅拌内筒上端处的震颤现象；另外底板上设置有相啮合的主动齿轮13和从动齿轮14，其中主动齿轮与减速器15输出端传动配合，减速器输入端与电机输出轴传动配合，从动齿轮与搅拌内筒同轴设置，且搅拌内筒固定于从动齿轮的上端面，从动齿轮转动配合安装于底板上，且从动齿轮与底板之间可设置轴承，通过主动齿轮驱动从动齿轮转动进而带动搅拌内筒转动；其中搅拌内筒被驱动顺时针转动，搅拌桨被驱动顺时针和逆时针交替高速旋转，搅拌桨和搅拌内筒自转，且搅拌桨相对搅拌内筒公转，大大提高了搅拌效率，且搅拌过程中无死角，提高了浆料混合效果。

本实施例中，所述搅拌内筒斜置设置。斜置具体指的是搅拌内筒的轴向与竖直方向呈夹角设置，结合图1所示，底板1b斜置放置于机架16上，外筒和搅拌内筒安装于底板上自动形成斜置状态，搅拌内筒倾斜一定角度旋转，使锂电浆料在混合时形成速度差很高的交错性混合料物流和逆向性混合料物流，保证锂电浆料均匀，无死角。

本实施例中，所述搅拌桨包括转动配合安装于外筒顶部的搅拌轴4、传动配合于搅拌轴上的上转盘5和下转盘6以及安装于上转盘上端面和/或下端面的多个上搅拌柱7和安装于下转盘上端面和/或下端面的多个下搅拌柱8，所述上转盘和下转盘位于搅拌内筒内，所述上搅拌柱与上转盘5的端面呈夹角设置，所述下搅拌柱8与下转盘2的端面呈夹角设置。上端面和下端面指的是轴向对应的两个端面；安装于上转盘上端面和/或下端面指的是上搅拌柱7可单独安装于上转盘上端面或下端面上，或者上搅拌柱7可同时安装于上转盘上端面和下端面；安装于下转盘上端面和/或下端面的含义与上述类似，具体不在赘述；上搅拌柱与上转盘5的端面呈夹角设置，指的是上搅拌柱轴线与上转盘端面相交并具有一定的夹角，搅拌柱5与下转盘2的端面呈夹角设置含义与上述类似；其中上搅拌柱与上转盘5的端面之间的夹角以及下搅拌柱8与下转盘2端面之间的夹角理论上在0°-180°之间，优选该夹角在45°-135°之间；其中搅拌轴4穿过机盖转动配合安装于轴承座11内，上转盘和下转盘被驱动转动并带动上搅拌柱和下搅拌柱转动，进而对搅拌内筒内上部空间和下部空间的位置形成良好的搅拌效果，具有较大的搅拌空间，利于增大在搅拌内筒内的作用空间，且可通过转盘转动搅拌以及搅拌柱周向切割的搅拌方式，提高搅拌效果。

本实施例中，还包括主刮刀3，所述主刮刀固定于外筒顶部，所述主刮刀具有由两个刮边构成的直角边，一刮边贴合于内筒底部，另一刮边贴合于内筒内圆。结合图1和图2所示，主刮刀可通过立杆固定在机盖1c上，其中主刮刀的主体呈圆弧结合，主刮刀弧形外端侧与搅拌内筒内圆相切贴合，为便于后续的维护，主刮刀弧形外端侧通过螺栓紧固有刀片，刀片作为其中一个刮边与搅拌内筒内圆相切贴合，另外主刮刀的底部作为另一个刮边与搅拌内筒底部贴合，两个刮边呈直角状，能有效的刮除粘附于内筒底部边沿处的浆料，能可靠地防止锂电浆料粘附在搅拌内筒的底部、侧壁以及死角处，同时主刮刀也利于浆料的翻腾混合。

本实施例中，所述搅拌桨还包括搅拌刮刀9，所述搅拌刮刀安装于下转盘的下端面，所述搅拌刮刀底部与搅拌内筒底部之间具有设定距离，所述上搅拌柱7安装于转盘的上端面，所述下搅拌柱8安装于下转盘的上端面。结合图3所示，上转盘配合上搅拌柱对上方空间形成搅拌作用，下转盘配合下搅拌柱对下转盘与上转盘之间的空间形成搅拌柱作用，另外利用搅拌刮刀对下转盘与搅拌内筒底部之间的空间形成搅拌作用，即通过该结构的搅拌桨综合的对搅拌筒内上中下空间形成良好的搅拌效果，并提高搅拌效率；搅拌刮刀为柱状结构，搅拌刮刀迎着转动方向一侧的侧面为斜切面，搅拌刮刀设置有多个并以下转盘中轴线为中心对称分布，搅拌刮刀底部距离搅拌内筒底部具有设定的微小间距，该距离为2-5mm之间，以对搅拌内筒底部形成刮料效果，在传动过程中，该搅拌刮刀相对搅拌内筒底部呈螺旋转动方式，利于提高搅拌效果并有效防止浆料粘附。

本实施例中，所述上搅拌柱7和下搅拌柱8的上端部呈上小下大的截头锥形体。该结构的上搅拌柱和下搅拌柱对搅拌的效果具有重要意义，结合图1和图3所示，在搅拌过程中，上转盘和下转盘对浆料具有垂直于轴向的搅拌作用，且上搅拌柱和下搅拌柱对浆料形成周向切割作用，同时也对浆料具有轴向向上的作用力，被作用的浆料逐步沿轴向从下至上移动，而其他未被作用的浆料填充上移后浆料形成的空腔，周而复始，使得整个浆料形成从下至上逐步的往复运行，大大提高了搅拌效果。

本实施例中，所述上转盘包括上套环5a以及呈径向辐射状连接于上套环外圆的多个上支杆5b，所述上套环5a传动配合外套于搅拌轴上，所述上搅拌柱7安装于上支杆上，所述下转盘包括下套环以及呈径向辐射状连接于下套环外圆的多个下支杆6b，所述下搅拌柱8安装于下支杆上，所述下套环传动配合外套于搅拌轴上。结合图4所示，上套环5a与上支杆5b一体成型，下套环与下支杆6b一体成型；上转盘外周分支出来的各个上支杆和下转盘外周分支出来各个下支杆，各个支杆既作为上搅拌柱和下搅拌柱的安装基础，同时也作为水平搅拌杆用于水平搅拌浆料，结合图3和图4所示，上支杆和下支杆转动时，会将浆料通过离心力径向甩出，而且部分被上搅拌柱和下搅拌柱锥形斜面作用的浆料会轴向上移，故整个被搅拌的浆料会从搅拌内筒底部沿搅拌轴附近轴向向上移动后被离心力径向甩出后，逐步向下运行回至搅拌内筒底部，整个浆料的运行过程为由搅拌轴中心附近轴向向上→径向向外→沿搅拌内筒内壁边沿处轴向向下至搅拌内筒底部→聚拢在搅拌轴中心附近后继续轴向上行，整个循环路径形成了闭环结构，利于浆料的充分混合；而且上转盘上相邻的上支杆之间具有V形空间，相应的下转盘上相邻的下支杆之间也具有V形空间，该V形空间的设置利于上支杆和下支杆发挥其搅拌作用，同时也利于浆料轴向从下至上逐步的往复运行，以充分混合。

本实施例中，所述上支杆5b和下支杆6b在周向方向交错设置。结合图4所示，该布置结构使得上搅拌柱和下搅拌柱也同样为周向交错结构，其中下搅拌柱正对相邻上支杆之间的V形空间，利于将作用的浆料使其经上方的V形空间上行往复移动，其中每个上支杆上安装有一个上搅拌柱，每个下支杆上安装一个下搅拌柱，各上搅拌柱围绕呈环，同样各个下搅拌柱围绕呈环，当然，每个支杆上可安装多个相应的搅拌柱，使得搅拌柱围绕呈多环结构，具体不在赘述。

本实施例中，所述上搅拌柱7和下搅拌柱8轴向延伸。也就是说，上搅拌柱与上转盘端面垂直设置，下搅拌柱与下转盘端面垂直设置；该结构使得相应搅拌柱的锥斜面对浆料施加轴向向上的作用力，以驱使浆料在轴向方向上往复运行。

本实施例中，所述下转盘以轴向可调的方式安装于搅拌轴上。轴向可调指的是下转盘的轴向位置可调，其可以微调或者可以在较大轴向尺寸范围内调整，结合图3所示，下转盘与搅拌轴上下部轴肩处之间设置有调整垫片10，下转盘通过螺栓固定于该轴肩处，通过调整垫片的厚度进而调节下转盘的轴向位置，进而调节搅拌刮刀9底部与搅拌内筒底部之间的距离，使得搅拌刮刀底部与搅拌内筒底部之间的距离位于设定间距内，以达到良好的刮料效果，改善锂电浆料粘附现象；当然，下转盘还可以采用其他的结构实现轴向可调，具体不在赘述。

本实施例中，所述搅拌轴至少为二级阶梯轴结构，所述上转盘5和下转盘6分别通过搅拌轴上的两个轴肩形成轴向定位，所述下转盘安装于搅拌轴的下端。结合图3所示，搅拌轴为二级阶梯轴结构，当然，搅拌轴可依据其安装结构设置为更多级的阶梯轴结构，搅拌轴小径段底端即为整个搅拌轴的下端部，上转盘安装于搅拌轴的中径段并通过上轴肩定位，上转盘通过螺栓固定在中径段处，下转盘安装于搅拌轴的小径段并通过下轴肩定位，且小径段的底部大致与下转盘下端面平齐，或者小径段下端略超出下转盘下端面，该结构可避免搅拌轴下端超出下转盘过长影响下转盘的调整。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种锂电池浆料搅拌装置，其特征在于：包括外筒、搅拌内筒以及搅拌桨，所述搅拌内筒转动配合安装于外筒内并可被驱动转动，所述搅拌桨偏心设置于内筒内，所述搅拌桨转动配合安装于外筒顶部并可被驱动转动。

2.根据权利要求1所述的锂电池浆料搅拌装置，其特征在于：所述搅拌内筒斜置设置。

3.根据权利要求1所述的锂电池浆料搅拌装置，其特征在于：所述搅拌桨包括转动配合安装于外筒顶部的搅拌轴、传动配合于搅拌轴上的上转盘和下转盘以及安装于上转盘上端面和/或下端面的多个上搅拌柱和安装于下转盘上端面和/或下端面的多个下搅拌柱，所述上转盘和下转盘位于搅拌内筒内，所述上搅拌柱与上转盘的端面呈夹角设置，所述下搅拌柱与下转盘的端面呈夹角设置。

4.根据权利要求1所述的锂电池浆料搅拌装置，其特征在于：还包括主刮刀，所述主刮刀固定于外筒顶部，所述主刮刀具有由两个刮边构成的直角边，一刮边贴合于内筒底部，另一刮边贴合于内筒内圆。

5.根据权利要求3所述的锂电池浆料搅拌装置，其特征在于：所述搅拌桨还包括搅拌刮刀，所述搅拌刮刀安装于下转盘的下端面，所述搅拌刮刀底部与搅拌内筒底部之间具有设定距离，所述上搅拌柱安装于转盘的上端面，所述下搅拌柱安装于下转盘的上端面。

6.根据权利要求5所述的锂电池浆料搅拌装置，其特征在于：所述上搅拌柱和下搅拌柱的上端部呈上小下大的截头锥形体。

7.根据权利要求5或6所述的锂电池浆料搅拌装置，其特征在于：所述上转盘包括上套环以及呈径向辐射状连接于上套环外圆的多个上支杆，所述上套环传动配合外套于搅拌轴上，所述上搅拌柱安装于上支杆上，所述下转盘包括下套环以及呈径向辐射状连接于下套环外圆的多个下支杆，所述下搅拌柱安装于下支杆上，所述下套环传动配合外套于搅拌轴上。

8.根据权利要求7所述的锂电池浆料搅拌装置，其特征在于：所述上支杆和下支杆在周向方向交错设置。

9.根据权利要求6所述的锂电池浆料搅拌装置，其特征在于：所述上搅拌柱和下搅拌柱轴向延伸。

10.根据权利要求5所述的锂电池浆料搅拌装置，其特征在于：所述下转盘以轴向可调的方式安装于搅拌轴上。

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