CN114405367A

CN114405367A - 一种用于纳米级材料浆料制备设备及连续式浆料混合系统

Info

Publication number: CN114405367A
Application number: CN202111384028.6A
Authority: CN
Inventors: 黄婷
Original assignee: Suzhou Ika Complete Equipment Co ltd
Current assignee: Suzhou Ika Complete Equipment Co ltd
Priority date: 2021-11-19
Filing date: 2021-11-19
Publication date: 2022-04-29

Abstract

本发明公开了一种用于纳米级材料浆料制备设备及连续式浆料混合系统，包括喂料螺旋片，所述喂料螺旋片的底部的一侧滑动连接有左旋分散片，所述左旋分散片的一侧滑动连接有右旋分散片，所述右旋分散片的外围设置有粉液混外腔，所述粉液混外腔的底部外围设置有粉液分散外腔，喂料螺旋片底部的右侧外围设置有粉体挡流阀，喂料螺旋片的顶部设置有顶盖和固定栓，通过斜槽从顶部将粉体垂直送入预混合室,干料区和湿料预混合室由进给螺杆分开,液相和固相在预混合室按一定比例混合,这些混合液在离开预混合室时立即进入具有高剪切作用的转子定子装置分散，生成高质量、无结块的纳米级混合物料且更换固液混合材料简便，全密闭式混合分散，无二次污染。

Description

一种用于纳米级材料浆料制备设备及连续式浆料混合系统

技术领域

本发明涉及纳米级材料浆料制备技术领域，具体为一种用于纳米级材料浆料制备设备及连续式浆料混合系统。

背景技术

应市场对电池品质及性能要求，在电池生产过程中，为提升电池的能量密度，充放电倍率性能、循环使用寿命等；需要电池原材料体系越来越细化，以往纳米级材料以添加剂的方式加入以改善电池性能，但已难满足市场需求，目前新一代高能量高倍率电池主材已采用纳米的材料及超细粉体，以往的电池浆料制备设备：双行星搅拌、螺杆形式等器械搅拌已无法达到工艺需求。

为了实现纳米级材料混合的均匀性，现有的技术主要采用批次式以及连续式工艺，批次式制浆工艺，典型的设备就是双行星搅拌机；连续式制浆工艺，通常采用双螺杆制浆工艺，对于传统的设备来说，双行星搅拌制浆方式缺点双行星搅拌方式容易形成死角，导致纳米级材料无法均匀分散，形成团聚体，能耗高，设备越大浆料的均匀性及一致性更无法保证，双螺杆搅拌制浆方式，将计量后粉体和液体分别投入螺杆的不同位置，在螺杆的不同区域完成粉液混合，结构复杂，螺杆磨损大，换材料体系麻烦，容易导致材料二次污染，纳米级分散困难，适合规模生产，实验室或者小批量可以通过长时间双行星搅拌勉强实现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于纳米级材料浆料制备设备及连续式浆料混合系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于纳米级材料浆料制备设备及连续式浆料混合系统，包括喂料螺旋片，所述喂料螺旋片的底部的一侧滑动连接有左旋分散片，所述左旋分散片的一侧滑动连接有右旋分散片，所述右旋分散片的外围设置有粉液混外腔，所述粉液混外腔的底部外围设置有粉液分散外腔，所述喂料螺旋片底部的右侧外围设置有粉体挡流阀，所述喂料螺旋片的顶部设置有顶盖和固定栓。

优选的，所述粉体挡流阀的底部设置有粉液混合内腔，所述粉液混合内腔的底部设置有粉液分散轮。

优选的，所述粉液分散轮的底部一侧设置有粉液输出轮，所述粉液输出轮底部的一侧设置有高速旋转主轴。

优选的，所述高速旋转主轴的底部一侧设置有轴套，所述轴套的一侧设置有轴封。

优选的，所述喂料螺旋片外围的右侧设置有平衡罐，所述平衡罐底部设置有冷却管，所述冷却管的背部设置有机封冷却管。

优选的，所述机封冷却管的一侧设置有双端面机封，所述平衡罐外围的右侧设置有液体储存罐。

优选的，所述喂料螺旋片的底部设置有传输管，所述传输管的底部设置有液压罐，所述液压罐通过固定块与喂料螺旋片底部的外围固定连接。

优选的，所述液压罐的底部设置有固定上杆和固定下杆与固定块固定连接，所述喂料螺旋片内腔的底部设置有气管，所述气管的一侧设置有气动阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该用于纳米级材料浆料制备设备及连续式浆料混合系统，通过设置电机带动的定转子结构的机器和粉体储料器的配合能够解决纳米级材料，比表面积大，难分散、易团聚以及能够使液相粘度可超过10万mPa.s。

2、该用于纳米级材料浆料制备设备及连续式浆料混合系统，通过将一个正排量泵或从一个加压进料系统通过上面的入口送入液相，液体注入、分布到机器的同轴鼓轮，通过多个孔进入预混合室能够使粉体物料的的添加量可大于百分之八十以上。

3、该用于纳米级材料浆料制备设备及连续式浆料混合系统，通过斜槽从顶部将粉体垂直送入预混合室,干料区和湿料预混合室由进给螺杆分开,液相和固相在预混合室按一定比例混合,这些混合液在离开预混合室时立即进入具有高剪切作用的转子定子装置分散，生成高质量、无结块的纳米级混合物料。

4、该用于纳米级材料浆料制备设备及连续式浆料混合系统，粉液混合后进入分散腔，通过定转子高速旋转剪切，形成稳定、高品质的浆料，使该设备混合分散效率高，设备集混合、分散、均质于一体，一次混合完成，形成稳定浆料且更换固液混合材料简便，全密闭式混合分散，无二次污染。

附图说明

图1为本发明粉液混合分散设备结构示意图；

图2为本发明定转子结构设计结构示意图；

图3为本发明顶盖结构示意图。

图中：1、顶盖；2、固定栓；100、液体储存罐；402、高速旋转主轴；408、轴套；414、轴封；708、粉液混外腔；710、粉液分散外腔；716、粉体挡流阀；802、喂料螺旋片；804、左旋分散片；806、右旋分散片；902、粉液混合内腔；1004、粉液分散轮；1006、粉液输出轮；1302、机封冷却管；1310、平衡罐；1318、冷却管；1510、液压罐；1520、固定块；1530、固定上杆；1550、固定下杆；1560、传输管；1570、气管；1580、气动阀。

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，本发明提供一种技术方案：一种用于纳米级材料浆料制备设备及连续式浆料混合系统，包括喂料螺旋片802，喂料螺旋片802的底部的一侧滑动连接有左旋分散片804，左旋分散片804的一侧滑动连接有右旋分散片806，右旋分散片806的外围设置有粉液混外腔708，粉液混外腔708的底部外围设置有粉液分散外腔710，喂料螺旋片802底部的右侧外围设置有粉体挡流阀716，喂料螺旋片802的顶部设置有顶盖1和固定栓2。

其中，粉体挡流阀716的底部设置有粉液混合内腔902，粉液混合内腔902的底部设置有粉液分散轮1004。

其中，粉液分散轮1004的底部一侧设置有粉液输出轮1006，粉液输出轮1006底部的一侧设置有高速旋转主轴402。

本实施例中，此纳米级材料制浆系统，包含一台电机带动的定转子结构的机器、一个粉体储料器和一个液体储存罐100，通过将一个正排量泵或从一个加压进料系统通过上面的入口送入液相，液体注入、分布到机器的同轴鼓轮，通过多个孔进入预混合室，用配料装置（螺旋加料器、旋转给料器等），通过斜槽从顶部将粉体垂直送入预混合室,干料区和湿料预混合室由进给螺杆分开,液相和固相在预混合室按一定比例混合,这些混合液在离开预混合室时立即进入具有高剪切作用的转子定子装置分散，生成高质量、无结块的纳米级混合物料,混合产物通过重力作用下从装置中最低点的液体出口排出且粉体物料的的添加量可大于百分之八十以上。

其中，高速旋转主轴402的底部一侧设置有轴套408，轴套408的一侧设置有轴封414。

其中，喂料螺旋片802外围的右侧设置有平衡罐1310，平衡罐1310底部设置有冷却管，冷却管1318的背部设置有机封冷却管1302。

本实施例中，核心的粉液混合机器，包含竖直设置的转子以及位于转子外侧的定子，转子是三层不同结构设计，最上面粉体喂料腔，侧面液体入料（液体入料口可设置多个入液口），粉液混合后进入分散腔，通过定转子高速旋转剪切，形成稳定、高品质的浆料，使该设备混合分散效率高，设备集混合、分散、均质于一体，一次混合完成，形成稳定浆料。

其中，机封冷却管1302的一侧设置有双端面机封，平衡罐1310外围的右侧设置有液体储存罐100。

其中，喂料螺旋片802的底部设置有传输管1560，传输管1560的底部设置有液压罐1510，液压罐1510通过固定块1520与喂料螺旋片802底部的外围固定连接。

其中，液压罐1510的底部设置有固定上杆1530和固定下杆1550与固定块1520固定连接，喂料螺旋片802内腔的底部设置有气管1570，气管1570的一侧设置有气动阀1580。

工作原理：此纳米级材料制浆系统，包含一台电机带动的定转子结构的机器、一个粉体储料器和一个液体储存罐100，通过将一个正排量泵或从一个加压进料系统通过上面的入口送入液相。液体注入、分布到机器的同轴鼓轮，通过多个孔进入预混合室。用配料装置（螺旋加料器、旋转给料器等），通过斜槽从顶部将粉体垂直送入预混合室,干料区和湿料预混合室由进给螺杆分开,液相和固相在预混合室按一定比例混合,这些混合液在离开预混合室时立即进入具有高剪切作用的转子定子装置分散，生成高质量、无结块的纳米级混合物料,混合产物通过重力作用下从装置中最低点的液体出口排出且粉体物料的的添加量可大于百分之八十以上，核心的粉液混合机器，包含竖直设置的转子以及位于转子外侧的定子，转子是三层不同结构设计，最上面粉体喂料腔，侧面液体入料（液体入料口可设置多个入液口），粉液混合后进入分散腔，通过定转子高速旋转剪切，形成稳定、高品质的浆料，使该设备混合分散效率高，设备集混合、分散、均质于一体，一次混合完成，形成稳定浆料。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种用于纳米级材料浆料制备设备及连续式浆料混合系统，包括喂料螺旋片（802），其特征在于：所述喂料螺旋片（802）的底部的一侧滑动连接有左旋分散片（804），所述左旋分散片（804）的一侧滑动连接有右旋分散片（806），所述右旋分散片（806）的外围设置有粉液混外腔（708），所述粉液混外腔（708）的底部外围设置有粉液分散外腔（710），所述喂料螺旋片（802）底部的右侧外围设置有粉体挡流阀（716），所述喂料螺旋片（802）的顶部设置有顶盖（1）和固定栓（2）。

2.根据权利要求1所述的一种用于纳米级材料浆料制备设备及连续式浆料混合系统，其特征在于：所述粉体挡流阀（716）的底部设置有粉液混合内腔（902），所述粉液混合内腔（902）的底部设置有粉液分散轮（1004）。

3.根据权利要求1所述的一种用于纳米级材料浆料制备设备及连续式浆料混合系统，其特征在于：所述粉液分散轮（1004）的底部一侧设置有粉液输出轮（1006），所述粉液输出轮（1006）底部的一侧设置有高速旋转主轴（402）。

4.根据权利要求1所述的一种用于纳米级材料浆料制备设备及连续式浆料混合系统，其特征在于：所述高速旋转主轴（402）的底部一侧设置有轴套（408），所述轴套（408）的一侧设置有轴封（414）。

5.根据权利要求1所述的一种用于纳米级材料浆料制备设备及连续式浆料混合系统，其特征在于：所述喂料螺旋片（802）外围的右侧设置有平衡罐（1310），所述平衡罐（1310）底部设置有冷却管（1318），所述冷却管（1318）的背部设置有机封冷却管（1302）。

6.根据权利要求1所述的一种用于纳米级材料浆料制备设备及连续式浆料混合系统，其特征在于：所述机封冷却管（1302）的一侧设置有双端面机封（728），所述平衡罐（1310）外围的右侧设置有液体储存罐（100）。

7.根据权利要求1所述的一种用于纳米级材料浆料制备设备及连续式浆料混合系统，其特征在于：所述喂料螺旋片（802）的底部设置有传输管（1560），所述传输管（1560）的底部设置有液压罐（1510），所述液压罐（1510）通过固定块（1520）与喂料螺旋片（802）底部的外围固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于纳米级材料浆料制备设备及连续式浆料混合系统，其特征在于：所述液压罐（1510）的底部设置有固定上杆（1530）和固定下杆（1550）与固定块（1520）固定连接，所述喂料螺旋片（802）内腔的底部设置有气管（1570），所述气管（1570）的一侧设置有气动阀（1580）。