CN114420893B - 一种高负载锂电池负极制备装置及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高负载锂电池负极制备装置，包括制备筒，制备筒的顶面上设有内筒，内筒的底端口设有研磨筛盘，内筒一侧内壁底部插设有横轴，内筒另一侧内壁底部插设有空心轴，位于内筒内在横轴、空心轴上设有研磨组件；研磨筛盘的底面中部设有竖轴，竖轴的底端部插设在制备筒内底面中部，竖轴的中上部套设有固定盘，固定盘的外边沿套设有波浪环，波浪环通过刮壁组件与研磨筛盘连接。本发明还公开了一种高负载锂电池负极制备装置的制备方法；本发明通过各组件的配合使用，解决了负极原料研磨效果不佳的问题，且整体结构设计紧凑，可对负极原料进行反复揉搓研磨，提高了负极原料的研磨效果，也方便了对设备的内壁进行有效的刮壁作业。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池负极制备技术领域，尤其涉及一种高负载锂电池负极制备装置及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的不断进步，锂离子电池逐渐应用到很多领域。保证安全性的前提下尽可能延长锂电池的使用寿命，就需要锂电池拥有更高的能量密度、循环寿命和低温放电能力，因此高负载锂电池应用而生。
在制备高负载锂电池负极时，需要对负极原料进行粉碎处理，存在以下缺点：1、由于负极原料要求的颗粒度极细，对研磨粉碎的要求更高，传统的研磨器械无法对负极原料进行更充分均匀的研磨作业，导致粉碎的负极原料无法满足制备要求；2、负极原料在研磨的过程中，易堵塞在研磨筛孔内造成堵塞的现象发生，且极易吸附在设备内壁上，影响正常的工作效率。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高负载锂电池负极制备装置。
为了解决现有技术存在的问题，本发明采用了如下技术方案：
一种高负载锂电池负极制备装置，包括制备筒，所述制备筒的顶面上开设有圆形通孔，所述圆形通孔的内部设有内筒，所述内筒的底端口设有第一轴承环，所述第一轴承环的内部设有研磨筛盘，所述研磨筛盘的顶面上开设有若干研磨筛孔；
所述内筒一侧内壁底部设有第一轴承，所述第一轴承的内部插设有横轴，所述内筒另一侧内壁底部设有第二轴承，所述第二轴承的内部插设有空心轴，所述空心轴的两端口内均设有固定轴承，所述横轴的右端部依次贯穿一对固定轴承并延伸至内筒的右侧，位于内筒内在横轴、空心轴上设有研磨组件；
所述制备筒内底面中部设有第三轴承，所述研磨筛盘的底面中部设有竖轴，所述竖轴的底端部插设在第三轴承内，所述竖轴的中上部套设有固定盘，所述固定盘的外边沿套设有波浪环，所述波浪环通过刮壁组件与研磨筛盘连接。
优选地，所述研磨组件包括第一研磨筒、第二研磨筒，位于内筒内在横轴的左段上套设有第一研磨筒，所述第一研磨筒的外表面上设有若干第一研磨凸块，位于内筒内在空心轴上套设有第二研磨筒，所述第二研磨筒的外表面上设有若干第二研磨凸块。
优选地，所述研磨筛盘的底面外沿边设有固定环，所述制备筒内中部设有槽钢环，所述槽钢环的内部设有第二轴承环，所述第二轴承环套设在固定环上，所述固定环的顶面外边沿设有齿轮环，位于内筒的左侧在横轴的左端部套设有第一齿轮，所述第一齿轮与齿轮环啮合连接。
优选地，所述制备筒的左侧面顶部设有第四轴承，所述第四轴承的内部插设有第一连轴，所述第一连轴的里端部套设有第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合连接。
优选地，位于第四轴承的下方在制备筒的左侧面设有电机，所述电机的电机轴端部套设有第一锥齿轮，所述第一连轴的外端部套设有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合连接。
优选地，所述内筒的右侧面中上部设有第五轴承，所述第五轴承的内部插设有第二连轴，所述第二连轴的中部套设有第三齿轮，位于内筒的右侧在空心轴的右端部套设有第四齿轮，所述第三齿轮与第四齿轮啮合连接。
优选地，位于内筒的右侧在横轴的右端部套设有第一皮带轮，所述第二连轴的右端部套设有第二皮带轮，所述第一皮带轮通过驱动皮带与第二皮带轮进行传动连接。
优选地，所述刮壁组件包括第一刮板、L形刮板，位于固定盘的两侧在制备筒的内壁两侧设有一对L形板，每块所述L形板的顶端部均设有第一刮板，每块所述第一刮板的底面里侧均设有滑动凸块，每块所述滑动凸块的底面均滑动抵紧在波浪环上，所述槽钢环的底面两侧设有一对张力弹簧，每根所述张力弹簧的底端部均与L形板固接，且所述竖轴的底部设有一对L形横杆，每块所述L形横杆的底面均设有L形刮板。
优选地，所述制备筒的顶面设有限位环，所述限位环的内部设有进料斗，所述制备筒的右侧面底部设有排料管，所述排料管的外端部设有密封盖。
本发明还提出了一种高负载锂电池负极制备装置的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，电机的电机轴带动第一锥齿轮同步转动，第一锥齿轮啮合带动第二锥齿轮、第一连轴、第二齿轮进行正向转动，第二齿轮啮合带动第一齿轮、横轴、第一研磨筒进行反向转动；
步骤二，横轴同步带动第一皮带轮进行反向转动，第一皮带轮通过驱动皮带带动第二皮带轮、第二连轴、第三齿轮进行反向转动，第三齿轮啮合带动第四齿轮、空心轴、第二研磨筒进行正向转动；
步骤三，第一齿轮啮合带动齿轮环、固定环进行转动，进而带动研磨筛盘进行转动，进而带动竖轴、固定盘、波浪环、L形横杆、L形刮板进行转动,L形刮板沿着制备筒内底壁进行滑动；
步骤四，在张力弹簧的张力作用下，带动L形板及第一刮板向内倾斜，波浪环转动时，带动滑动凸块形成往复的上下摆动，进而带动第一刮板往复抵紧在研磨筛盘的底面上；
步骤五，把负极原料倒入进料斗内，负极原料进入内筒并掉落在研磨筛盘的顶面上，由于第一研磨筒的反向转动、第二研磨筒的正向转动、研磨筛盘随之同步转动，通过第一研磨凸块、第二研磨凸块的配合作用，对负极原料进行揉搓粉碎，粉碎后极细颗粒顺着研磨筛孔掉落至制备筒内底部；
步骤六，通过第一刮板对研磨筛盘的底面进行刮壁作业，通过L形刮板对制备筒内底壁进行刮壁作业，L形横杆及L形刮板推动负极原料靠近排料管，负极原料顺着排料管排出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、在本发明中，通过研磨组件的配合使用，由于第一研磨筒的反向转动、第二研磨筒的正向转动、研磨筛盘随之同步转动，通过第一研磨凸块、第二研磨凸块的配合作用，对负极原料进行揉搓粉碎，从而提高了负极原料的研磨效果；
2、在本发明中，在张力弹簧的张力作用下，带动L形板及第一刮板向内倾斜，波浪环转动时，带动滑动凸块形成往复的上下摆动，进而带动第一刮板往复向上并抵紧在研磨筛盘的底面上，通过第一刮板对研磨筛盘的底面进行刮壁作业，通过L形刮板对制备筒内底壁进行刮壁作业；
综上所述，本发明通过各组件的配合使用，解决了负极原料研磨效果不佳的问题，且整体结构设计紧凑，可对负极原料进行反复揉搓研磨，提高了负极原料的研磨效果，也方便了对设备的内壁进行有效的刮壁作业。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的主视剖面图；
图3为本发明的俯视图；
图4为本发明的内筒主视图；
图5为本发明的图2中A处放大图；
图6为本发明的波浪环结构示意图；
图7为本发明的制备方法示意图；
图中序号：制备筒1、内筒11、限位环12、进料斗13、研磨筛盘14、固定环15、槽钢环16、齿轮环17、排料管18、竖轴2、固定盘21、波浪环22、L形板23、第一刮板24、滑动凸块25、张力弹簧26、L形横杆27、L形刮板28、横轴3、空心轴31、第一研磨筒32、第二研磨筒33、第四齿轮34、第二连轴35、第三齿轮36、驱动皮带37、第一齿轮4、第一连轴41、第二齿轮42、第二锥齿轮43、电机44、第一锥齿轮45。
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。
实施例一：本实施例提供了一种高负载锂电池负极制备装置，参见图1-6，具体的，包括制备筒1，制备筒1为竖向放置的扁平圆箱状，制备筒1的顶面上开设有圆形通孔，圆形通孔的内部设有同心固接的内筒11，内筒11的底端口设有同心固接的第一轴承环，第一轴承环的内部设有同心固接的研磨筛盘14，研磨筛盘14的顶面上均布开设有若干研磨筛孔；
内筒11一侧内壁底部设有第一轴承，第一轴承的内部插设有横向贯穿的横轴3，内筒11另一侧内壁底部设有第二轴承，第二轴承的内部插设有横向贯穿的空心轴31，空心轴31的两端口内均设有同心固接的固定轴承，横轴3的右端部依次贯穿一对固定轴承并延伸至内筒11的右侧，位于内筒11内在横轴3、空心轴31上设有研磨组件；
制备筒1内底面中部设有第三轴承，研磨筛盘14的底面中部设有同心固接的竖轴2，竖轴2的底端部插设在第三轴承内，竖轴2的中上部套设有同心固接的固定盘21，固定盘21的外边沿套设有同心固接的波浪环22，波浪环22的顶部为连续波浪起伏状的凸起边，波浪环22通过刮壁组件与研磨筛盘14连接。
在本发明中，研磨组件包括第一研磨筒32、第二研磨筒33，位于内筒11内在横轴3的左段上套设有同心固接的第一研磨筒32，第一研磨筒32的外表面上均布设有若干第一研磨凸块，位于内筒11内在空心轴31上套设有同心固接的第二研磨筒33，第二研磨筒33的外表面上均布设有若干第二研磨凸块，由于第一研磨筒32的反向转动、第二研磨筒33的正向转动、研磨筛盘14随之同步转动，通过第一研磨凸块、第二研磨凸块的配合作用，对负极原料进行揉搓粉碎，从而提高了负极原料的研磨效果。
在本发明中，研磨筛盘14的底面外沿边设有同心固接的固定环15，制备筒1内中部设有同心固接的槽钢环16，槽钢环16的内部设有同心固接的第二轴承环，第二轴承环同心套设在固定环15上，固定环15的顶面外边沿设有同心固接的齿轮环17，位于内筒11的左侧在横轴3的左端部套设有同心固接的第一齿轮4，第一齿轮4与齿轮环17啮合连接。
在本发明中，位于第四轴承的下方在制备筒1的左侧面设有输出端朝上的电机44，电机44的型号为YX3-112M-4，电机44的电机轴端部套设有同心固接的第一锥齿轮45，第一连轴41的外端部套设有同心固接的第二锥齿轮43，第一锥齿轮45与第二锥齿轮43啮合连接；电机44的电机轴带动第一锥齿轮45同步转动，第一锥齿轮45啮合带动第二锥齿轮43、第一连轴41、第二齿轮42沿着第四轴承进行正向转动；
制备筒1的左侧面顶部设有贯穿固接的第四轴承，第四轴承的内部插设有横向贯穿的第一连轴41，第一连轴41的里端部套设有同心固接的第二齿轮42，第二齿轮42与第一齿轮4啮合连接；第二齿轮42啮合带动第一齿轮4、横轴3、第一研磨筒32沿着第一轴承进行反向转动。
在本发明中，位于内筒11的右侧在横轴3的右端部套设有同心固接的第一皮带轮，第二连轴35的右端部套设有同心固接的第二皮带轮，第一皮带轮通过驱动皮带37与第二皮带轮进行传动连接；横轴3同步沿着一对固定轴承带动第一皮带轮进行反向转动，第一皮带轮通过驱动皮带37带动第二皮带轮、第二连轴35、第三齿轮36沿着第五轴承进行反向转动；
内筒11的右侧面中上部设有第五轴承，第五轴承的内部插设有第二连轴35，第二连轴35的中部套设有同心固接的第三齿轮36，位于内筒11的右侧在空心轴31的右端部套设有同心固接的第四齿轮34，第三齿轮36与第四齿轮34啮合连接；第三齿轮36啮合带动第四齿轮34、空心轴31、第二研磨筒33沿着第二轴承进行正向转动。
在本发明中，制备筒1的顶面设有限位环12，限位环12的内部设有同心固接的进料斗13，进料斗13的底端口内径与内筒11的顶端口内径相同，把负极原料倒入进料斗13内，负极原料进入内筒11并掉落在研磨筛盘14的顶面上，制备筒1的右侧面底部设有斜向贯穿固接的排料管18，排料管18的外端部设有螺纹连接的密封盖，且制备筒1的底面均布设有若干滚轮，再打开螺纹盖，负极原料顺着排料管18排出。
实施例二：在实施例一中，还存在负极原料易残留在制备筒内的问题，因此，在实施例一的基础上本实施例还包括：
在本发明中，刮壁组件包括第一刮板24、L形刮板28，位于固定盘21的两侧在制备筒1的内壁两侧设有一对活动铰接的L形板23，每块L形板23的顶端部均设有第一刮板24，每块第一刮板24的底面里侧均设有滑动凸块25，每块滑动凸块25的底面均滑动抵紧在波浪环22上，槽钢环16的底面两侧设有一对张力弹簧26，每根张力弹簧26的底端部均与L形板23固接，在张力弹簧26的张力作用下，带动L形板23及第一刮板24向内倾斜，波浪环22转动时，带动滑动凸块25形成往复的上下摆动，进而带动第一刮板24往复向上并抵紧在研磨筛盘14的底面上，通过第一刮板24对研磨筛盘14的底面进行刮壁作业；竖轴2的底部设有一对L形横杆27，每块L形横杆27的底面均设有L形刮板28，通过L形刮板28对制备筒1内底壁进行刮壁作业。
实施例三：参见图7，在本实施例中，本发明还提出了一种高负载锂电池负极制备装置的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，电机44与外接电源电性连接，并启动电机44，电机44的电机轴带动第一锥齿轮45同步转动，第一锥齿轮45啮合带动第二锥齿轮43、第一连轴41、第二齿轮42沿着第四轴承进行正向转动，第二齿轮42啮合带动第一齿轮4、横轴3、第一研磨筒32沿着第一轴承进行反向转动；
步骤二，横轴3同步沿着一对固定轴承带动第一皮带轮进行反向转动，第一皮带轮通过驱动皮带37带动第二皮带轮、第二连轴35、第三齿轮36沿着第五轴承进行反向转动，第三齿轮36啮合带动第四齿轮34、空心轴31、第二研磨筒33沿着第二轴承进行正向转动；
步骤三，同时，第一齿轮4啮合带动齿轮环17、固定环15沿着第二轴承环进行转动，由于固定环15与研磨筛盘14固接，进而带动研磨筛盘14沿着第一轴承环进行转动，进而带动竖轴2、固定盘21、波浪环22、L形横杆27、L形刮板28沿着第三轴承进行转动,L形刮板28沿着制备筒1内底壁进行滑动；
步骤四，在张力弹簧26的张力作用下，带动L形板23及第一刮板24向内倾斜，波浪环22转动时，带动滑动凸块25形成往复的上下摆动，进而带动第一刮板24往复向上并抵紧在研磨筛盘14的底面上；
步骤五，把负极原料倒入进料斗13内，负极原料进入内筒11并掉落在研磨筛盘14的顶面上，由于第一研磨筒32的反向转动、第二研磨筒33的正向转动、研磨筛盘14随之同步转动，通过第一研磨凸块、第二研磨凸块的配合作用，对负极原料进行揉搓粉碎，粉碎后极细颗粒顺着研磨筛孔掉落至制备筒1内底部；
步骤六，通过第一刮板24对研磨筛盘14的底面进行刮壁作业，通过L形刮板28对制备筒1内底壁进行刮壁作业，L形横杆27及L形刮板28推动负极原料靠近排料管18，再打开螺纹盖，负极原料顺着排料管18排出。
本发明通过各组件的配合使用，解决了负极原料研磨效果不佳的问题，且整体结构设计紧凑，可对负极原料进行反复揉搓研磨，提高了负极原料的研磨效果，也方便了对设备的内壁进行有效的刮壁作业。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高负载锂电池负极制备装置，包括制备筒（1），其特征在于：所述制备筒（1）的顶面上开设有圆形通孔，所述圆形通孔的内部设有内筒（11），所述内筒（11）的底端口设有第一轴承环，所述第一轴承环的内部设有研磨筛盘（14），所述研磨筛盘（14）的顶面上开设有若干研磨筛孔；
所述内筒（11）一侧内壁底部设有第一轴承，所述第一轴承的内部插设有横轴（3），所述内筒（11）另一侧内壁底部设有第二轴承，所述第二轴承的内部插设有空心轴（31），所述空心轴（31）的两端口内均设有固定轴承，所述横轴（3）的右端部依次贯穿一对固定轴承并延伸至内筒（11）的右侧，位于内筒（11）内在横轴（3）、空心轴（31）上设有研磨组件；
所述制备筒（1）内底面中部设有第三轴承，所述研磨筛盘（14）的底面中部设有竖轴（2），所述竖轴（2）的底端部插设在第三轴承内，所述竖轴（2）的中上部套设有固定盘（21），所述固定盘（21）的外边沿套设有波浪环（22），所述波浪环（22）通过刮壁组件与研磨筛盘（14）连接；
所述研磨组件包括第一研磨筒（32）、第二研磨筒（33），位于内筒（11）内在横轴（3）的左段上套设有第一研磨筒（32），所述第一研磨筒（32）的外表面上设有若干第一研磨凸块，位于内筒（11）内在空心轴（31）上套设有第二研磨筒（33），所述第二研磨筒（33）的外表面上设有若干第二研磨凸块；
所述研磨筛盘（14）的底面外沿边设有固定环（15），所述制备筒（1）内中部设有槽钢环（16），所述槽钢环（16）的内部设有第二轴承环，所述第二轴承环套设在固定环（15）上，所述固定环（15）的顶面外边沿设有齿轮环（17），位于内筒（11）的左侧在横轴（3）的左端部套设有第一齿轮（4），所述第一齿轮（4）与齿轮环（17）啮合连接；
所述制备筒（1）的左侧面顶部设有第四轴承，所述第四轴承的内部插设有第一连轴（41），所述第一连轴（41）的里端部套设有第二齿轮（42），所述第二齿轮（42）与第一齿轮（4）啮合连接；
位于第四轴承的下方在制备筒（1）的左侧面设有电机（44），所述电机（44）的电机轴端部套设有第一锥齿轮（45），所述第一连轴（41）的外端部套设有第二锥齿轮（43），所述第一锥齿轮（45）与第二锥齿轮（43）啮合连接。
2.根据权利要求1所述的一种高负载锂电池负极制备装置，其特征在于：所述内筒（11）的右侧面中上部设有第五轴承，所述第五轴承的内部插设有第二连轴（35），所述第二连轴（35）的中部套设有第三齿轮（36），位于内筒（11）的右侧在空心轴（31）的右端部套设有第四齿轮（34），所述第三齿轮（36）与第四齿轮（34）啮合连接。
3.根据权利要求2所述的一种高负载锂电池负极制备装置，其特征在于：位于内筒（11）的右侧在横轴（3）的右端部套设有第一皮带轮，所述第二连轴（35）的右端部套设有第二皮带轮，所述第一皮带轮通过驱动皮带（37）与第二皮带轮进行传动连接。
4.根据权利要求1所述的一种高负载锂电池负极制备装置，其特征在于：所述刮壁组件包括第一刮板（24）、L形刮板（28），位于固定盘（21）的两侧在制备筒（1）的内壁两侧设有一对L形板（23），每块所述L形板（23）的顶端部均设有第一刮板（24），每块所述第一刮板（24）的底面里侧均设有滑动凸块（25），每块所述滑动凸块（25）的底面均滑动抵紧在波浪环（22）上，所述槽钢环（16）的底面两侧设有一对张力弹簧（26），每根所述张力弹簧（26）的底端部均与L形板（23）固接，且所述竖轴（2）的底部设有一对L形横杆（27），每块所述L形横杆（27）的底面均设有L形刮板（28）。
5.根据权利要求1所述的一种高负载锂电池负极制备装置，其特征在于：所述制备筒（1）的顶面设有限位环（12），所述限位环（12）的内部设有进料斗（13），所述制备筒（1）的右侧面底部设有排料管（18），所述排料管（18）的外端部设有密封盖。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种高负载锂电池负极制备装置的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，电机（44）的电机轴带动第一锥齿轮（45）同步转动，第一锥齿轮（45）啮合带动第二锥齿轮（43）、第一连轴（41）、第二齿轮（42）进行正向转动，第二齿轮（42）啮合带动第一齿轮（4）、横轴（3）、第一研磨筒（32）进行反向转动；
步骤二，横轴（3）同步带动第一皮带轮进行反向转动，第一皮带轮通过驱动皮带（37）带动第二皮带轮、第二连轴（35）、第三齿轮（36）进行反向转动，第三齿轮（36）啮合带动第四齿轮（34）、空心轴（31）、第二研磨筒（33）进行正向转动；
步骤三，第一齿轮（4）啮合带动齿轮环（17）、固定环（15）进行转动，进而带动研磨筛盘（14）进行转动，进而带动竖轴（2）、固定盘（21）、波浪环（22）、L形横杆（27）、L形刮板（28）进行转动,L形刮板（28）沿着制备筒（1）内底壁进行滑动；
步骤四，在张力弹簧（26）的张力作用下，带动L形板（23）及第一刮板（24）向内倾斜，波浪环（22）转动时，带动滑动凸块（25）形成往复的上下摆动，进而带动第一刮板（24）往复抵紧在研磨筛盘（14）的底面上；
步骤五，把负极原料倒入进料斗（13）内，负极原料进入内筒（11）并掉落在研磨筛盘（14）的顶面上，由于第一研磨筒（32）的反向转动、第二研磨筒（33）的正向转动、研磨筛盘（14）随之同步转动，通过第一研磨凸块、第二研磨凸块的配合作用，对负极原料进行揉搓粉碎，粉碎后极细颗粒顺着研磨筛孔掉落至制备筒（1）内底部；
步骤六，通过第一刮板（24）对研磨筛盘（14）的底面进行刮壁作业，通过L形刮板（28）对制备筒（1）内底壁进行刮壁作业，L形横杆（27）及L形刮板（28）推动负极原料靠近排料管（18），负极原料顺着排料管（18）排出。
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