CN114471311A - 自动调度配料设备及涂布系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动调度配料设备及涂布系统，其中，自动调度配料设备包括储料组件、预混组件、混合组件和过滤组件。储料组件设有储料出口，预混组件包括移动式预混机，移动式预混机设有与储料出口对接的接料口；混合组件包括高速混合机和至少两个储浆罐，高速混合机与预混组件连通，高速混合机与储浆罐循环连通并用于对流入的物料进行高速旋转混合；过滤组件与两储浆罐分别连通；过滤组件用于对流入的物料进行过滤处理。本发明提供了一种自动调度配料设备，节省了大量管道及相关安装工程，可以有效地避免粉体管道粘璧或堵塞等问题，清洗方便，也提升了浆料混合和过滤的效果。

Description

自动调度配料设备及涂布系统

技术领域

本发明涉及电池极片技术领域，尤其涉及一种自动调度配料设备及涂布系统。

背景技术

随着科学技术的发展，人们对物质生活的需求不断提高，电池的需求量也越来越大，对电池的性能的要求也越来越高。特别是随着信息和微电子工业的迅猛发展所带来的大量工业用、民用便携式电子产品的问世，电动汽车的研制和开发，以及环境保护意识的增强，人们对体积小，重量轻，高能量，安全可靠，可反复充电使用的电池的需求更加迫切。

在这种情形下，动力式新型锂离子电池得以迅速发展。锂电池浆料的制备生产是锂电池原材料向锂电池成品过渡的一个非常重要的部分，对锂电池的充电放电过程及锂电池的性能有重大影响。

现阶段国内锂离子电池浆料的制备基本都是人工配料后在双行星分散设备中完成的，尽管目前在小型电池生产技术上已日趋成熟，但目前锂离子电池的生产过程中，电池的一致性控制仍然是锂离子电池制作的技术难点，尤其是对于大容量、大功率的动力型锂离子电池。随着锂离子电池材料的不断进步，原材料颗粒粒径越来越小，这不仅提高了锂离子电池性能，也非常容易形成二级团聚体，从而增加了混合分散工艺的难度。

在现有技术中，制备电池浆料的原材料主要包括粉体主料、粉体辅料、液体溶剂、液体辅料等，现有的浆料制备工艺包括将粉体的主料和辅料进行拆包，经过过滤、除铁模块后通过管道进入储料仓，再通过管道输送至计量模块，最终到达搅拌机；根据工艺的不同，若不需要进行辅料制胶过程，主料和辅料进入同一搅拌机，或需要辅料制胶过程，则主料和辅料进入各自对应搅拌机。辅料(制胶)搅拌完成后，与粉体主料、液体溶剂(NMP,去离子水)和液体辅料，分别通过管道输送至搅拌机中进行混合分散，浆料搅拌完成后，通过管道进行输送，分别进行除铁、过滤、除泡、冷却操作等，通过管道输送到成品浆料储存罐中进行储存，之后通过管道输送进行涂布工序进行缓存。然而，上述各设备之间需要安装大量管道，安装周期较长，且在电池浆料制备过程中，存在粉体管道粘璧或堵塞等问题，安装成本和清洁维护成本较高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种自动调度配料设备及涂布系统，旨在减少管道及相关安装工程，以避免粉体管道出现粘璧或堵塞等问题。

为实现上述目的，本发明提出一种自动调度配料设备，包括：

储料组件，设有储料出口；

预混组件，包括移动式预混机，所述移动式预混机设有与所述储料出口对接的接料口；所述预混组件，用于对流入的物料进行预混处理；

混合组件，所述混合组件包括高速混合机和至少两个储浆罐，所述高速混合机与所述预混组件连通，所述高速混合机与所述储浆罐循环连通并用于对流入的物料进行高速旋转混合；以及

过滤组件，所述过滤组件与两所述储浆罐分别连通；所述过滤组件，用于对流入的物料进行过滤处理。

可选地，所述自动调度配料设备还包括

控制板；以及

第一驱动组件，与所述控制板信号连接，所述过滤组件和两所述储浆罐均设于所述第一驱动组件上。

可选地，所述自动调度配料设备还包括:

第二驱动组件，与所述控制板信号连接，所述第二驱动组件与所述预混组件驱动连接，以用于在所述控制板的控制下驱动所述预混组件移动，以使所述接料口与至少一个所述储料出口对接。

可选地，所述第一驱动组件为AGV或RGV小车；

所述移动式预混机包括移动式粉体预混机，所述移动式粉体预混机用于对粉体进行预混处理；所述第二驱动组件为AGV或RGV小车，所述移动式粉体预混机设于所述AGV或RGV小车上；或者所述第二驱动组件包括气缸或电机、滑轨及与所述滑轨滑动适配的滑块，所述移动式粉体预混机位于承载架上，所述滑轨设于所述承载架上，所述滑块设于所述移动式粉体预混机对应所述滑轨的位置，所述滑块与所述气缸或电机驱动连接。

可选地，所述储料组件内设有用于对粉体辅料进行除铁处理的第一除铁器、用于对粉体辅料进行过滤处理的第一过滤器；

所述储料组件内还设有用于对粉体主料进行混合处理的搅拌件、用于对粉体主料进行除铁处理的第二除铁器及用于对粉体主料进行过滤处理的第二过滤器。

可选地，所述储料组件为移动式储料罐，所述移动式储料罐包括用于中转粉体主料的第一中转粉料罐，所述自动调度配料设备设有用于对粉体主料进行除铁处理的第三除铁器和用于对粉体主料进行过滤处理的第三过滤器；

所述移动式储料罐还包括用于中转粉体辅料的第二中转粉料罐，所述自动调度配料设备设有还设有用于对粉体辅料进行除铁处理的第四除铁器和用于对粉体辅料进行过滤处理的第四过滤器。

可选地，所述移动式预混机还包括移动式液体预混机，所述移动式液体预混机与所述移动式粉体预混机连通，所述移动式液体预混机用于对溶剂进行预混处理。

可选地，所述移动式液体预混机的入料口设有用于计量溶剂和液体辅料流量的第一计量器；

所述储料组件的出料端设有用于计量粉体流量的第二计量器。

可选地，所述过滤组件包括用于对物料进行除铁处理的第五除铁器、用于对物料进行过滤处理的第五过滤器、用于对物料进行过滤处理的除泡器和用于对物料进行冷却处理的冷却器。

为了实现上述目的，本发明还提出一种涂布系统，包括如上所述的自动调度配料设备，所述自动调度配料设备包括：

储料组件，设有储料出口；

预混组件，包括移动式预混机，所述移动式预混机设有与所述储料出口对接的接料口；所述预混组件，用于对流入的物料进行预混处理；

混合组件，所述混合组件包括高速混合机和至少两个储浆罐，所述高速混合机与所述预混组件连通，所述高速混合机与所述储浆罐循环连通并用于对流入的物料进行高速旋转混合；以及

过滤组件，所述过滤组件与两所述储浆罐分别连通；所述过滤组件，用于对流入的物料进行过滤处理。

在本发明的技术方案中，该自动调度配料设备包括储料组件、预混组件、混合组件和过滤组件，储料组件设有储料出口；预混组件包括移动式预混机，移动式预混机设有与储料出口对接的接料口；预混组件，用于对流入的物料进行预混处理；混合组件包括高速混合机和至少两个储浆罐，高速混合机与预混组件连通，高速混合机与储浆罐循环连通并用于对流入的物料进行高速旋转混合；过滤组件与两储浆罐分别连通；过滤组件，用于对流入的物料进行过滤处理。可以理解的是，本发明通过将储料组件、预混组件、混合组件和过滤组件分别组成模块化部件，并采用移动式预混机，能够移动至对接位置，以使下一工序所需的设备的进料口与上一工序所需的设备的出料口进行对接，以承接物料，继而进行下一步的物料处理，如此，可减少大量的管道及其安装工程，可以有效地避免粉体管道粘璧或堵塞等问题，同时也可以对系统各个模块进行独立清洗，提升了电池浆料混合和过滤的效果。

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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明自动调度配料设备一实施例的结构框图；

图2为本发明自动调度配料设备另一实施例的结构框图。

附图标号说明：

10、储料组件；20、预混组件；30、混合组件；40、过滤组件；21、移动式粉体预混机；22、移动式液体预混机；111、第一除铁器；112、第一过滤器；121、搅拌件；122、第二除铁器；123、第二过滤器；51、第一计量器；11、第二计量器；31、储浆罐；131、第一中转粉料罐；132、第三除铁器；133、第三过滤器；141、第二中转粉料罐；142、第四除铁器；143、第四过滤器。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种自动调度配料设备，适于制备电池浆料。

参照图1及图2，在本发明一实施例中，该自动调度配料设备包括储料组件10、预混组件20、混合组件30和过滤组件40，储料组件10设有至少一个储料出口；预混组件20包括移动式预混机，移动式预混机设有与储料出口对接的接料口；预混组件20，用于对流入的物料进行预混处理；混合组件30包括高速混合机和至少两个储浆罐31，高速混合机与预混组件20连通，高速混合机与储浆罐31循环连通并用于对流入的物料进行高速旋转混合；过滤组件40与两储浆罐31分别连通；过滤组件40，用于对流入的物料进行过滤处理。

本实施例中，预混合步骤可包括粉体预混和液体预混，粉体预混包括至少两种粉体混合，液体预混包括至少两种液体混合。预混组件20可包括移动式粉体预混机和液体预混合机，不限于双螺锥、单锥、犁刀等混合方式，液体预混合机不限于是否具有搅拌功能，可根据物料特性决定。

本实施例中，混合组件30可包括搅拌机和/或高速混合机，也可以是其它具备搅拌、捏合、分散等混合物料功能的设备。在物料混合阶段，物料和对应的溶剂按特定流量输入至搅拌机和/或高速混合机，经过搅拌机和/或高速混合机处理后流入A储浆罐或B储浆罐(以下简称A罐或B罐)。当批次完成后，由A罐或B罐-搅拌机和/或高速混合机-B罐或A罐进行循环，浆料达到工艺性能后，浆料储存于其中一个罐体中。

本实施例中，储浆罐可为可移动式结构，其可通过AGV或RGV移动到涂布线上，进行供料。

过滤组件40可包括除铁装置、过滤装置、除泡装置或冷却装置等，各装置集成于同一模块上。

在本发明的技术方案中，该自动调度配料设备包括储料组件10、预混组件20、混合组件30和过滤组件40，储料组件10设有至少一个储料出口；预混组件20包括移动式预混机，移动式预混机设有与储料出口对接的接料口；预混组件20，用于对流入的物料进行预混处理；混合组件30包括高速混合机和至少两个储浆罐31，高速混合机与预混组件20连通，高速混合机与至少两个储浆罐31循环连通并用于对流入的物料进行高速旋转混合；过滤组件40与两储浆罐31分别连通；过滤组件40，用于对流入的物料进行过滤处理。可以理解的是，本发明通过将储料组件10、预混组件20、混合组件30和过滤组件40分别组成模块化部件，并采用移动式预混机，能够移动至对接位置，以使下一工序所需的设备的进料口与上一工序所需的设备的出料口进行对接，以承接物料，继而进行下一步的物料处理，如此，可减少大量的管道及其安装工程，可以有效地避免粉体管道粘璧或堵塞等问题，同时也可以对系统各个模块进行独立清洗，提升了电池浆料混合和过滤的效果。

值得一提的是，本发明的自动调度配料设备具有如下优势：1、省去大量管道及相关安装工程，缩短了安装周期。2、该自动调度配料设备的配料系统以物流调度为核心，充分利用各个模块产能，提升制备浆料的效率。3、每个模块的利用率高，独立设置，一旦某一模块故障停机，仅屏蔽该模块仍然可以维持正常配料。4、设备安装自由度高，机架可仅设置一层，从布局角度考虑，优选为三层。5、配料计量精度高；省去了管道，有效避免了粉体管道粘璧的问题，进而可减少压力/堵塞监控装置，由于没有管道连接，清洁相对便利，浆料在输送过程中，性质稳定，不易变化。6、可以避免不同批次物料混合，除了在模块输入输出的极短的管道处，其余基本不存在批次混合问题。7、物料的存储与投放过程中不需要进行环境管控。8、用储罐等方式，无需投料，不涉及粉尘。9、智能调度系统，可以做到投料区域与制备区域的物理分离。10、场地占地面积较小，各模块产能可以充分利用，项目建设周期缩短。11、提高涂布机利用率，控制系统根据涂布机的需要进行叫料。

在一实施例中，该自动调度配料设备还可包括控制板和第一驱动组件，第一驱动组件与控制板信号连接，过滤组件40和两储浆罐31均设于第一驱动组件上。

在本实施例中，第一驱动组件可为AGV或RGV小车等。混合组件30的两储浆罐31可以与高速混合机分离，两储浆罐31与过滤组件40可固定在同一驱动装置上，通过AGV或RGV小车等驱动装置移动到涂布线上，进行浆料供给。

进一步地，自动调度配料设备还包括第二驱动组件，第二驱动组件与控制板信号连接，第二驱动组件与预混组件20驱动连接，以用于在控制板的控制下驱动预混组件20移动，以使接料口与至少一个储料出口对接。

也就是说，本实施例中，预混组件20、过滤组件40为可移动式的集成模块，控制板可以控制各模块移动至接料位置以承接上一道工序的物料，或选择不同批次、不同种类的物料，从而实现自动调度分配物料，极大地提升了电池浆料制备的自动化程度，提升了制造效率。

本实施例中，控制板可采用单片机、DSP及FPGA等控制器，此处不限。

进一步地，参考图1和图2，本实施例中，移动式预混机可包括移动式粉体预混机21，移动式粉体预混机21用于对粉体进行预混处理。本实施例中，第二驱动组件也可选择为AGV或RGV小车，移动式粉体预混机21设于AGV或RGV小车上。

当然，也可以采用滑轨结构，此时，可选用气缸或电机作为驱动件，具体而言，移动式粉体预混机21可设于承载架上，承载架上设有滑轨，移动式粉体预混机21对应滑轨的位置设有与其滑动适配的滑块，滑块与气缸或电机驱动连接。

为了进一步地提高制造效率，请参考图1，在一实施例中，在来料需要拆包时，储料组件10内可设有用于对粉体辅料进行除铁处理的第一除铁器111、用于对粉体辅料进行过滤处理的第一过滤器112，以对粉体辅料依次进行除铁、过滤处理并将其储存起来；储料组件10内还设有用于对粉体主料进行混合处理的搅拌件121、用于对粉体主料进行除铁处理的第二除铁器122及用于对粉体主料进行过滤处理的第二过滤器123，以对粉体主料依次进行搅拌、除铁、过滤处理并将其储存起来。

本实施例中，可以根据需求设置多个带混合功能的移动储罐，每个移动储罐可储存一个批次粉体，供应商来料前可以根据客户需求放置纯料或按比例混投后的物料，通过搅拌混合均匀，罐体内部可增设计量模块，再对接外部输送螺杆。

进一步地，搅拌件121可为搅拌轴，搅拌轴用于混合粉料。

本实施例中，储料组件10的输出端可连接螺杆泵，螺杆泵用于输出粉料，螺杆泵可连接于储料组件10输出端或固定于生产现场。

请参考图2，在一实施例中，在来料为槽车运料时，储料组件10可为移动式储料罐，移动式储料罐可包括用于中转粉体主料的第一中转粉料罐131，自动调度配料设备可设有用于对粉体主料进行除铁处理的第三除铁器132和用于对粉体主料进行过滤处理的第三过滤器133；移动式储料罐还可包括用于中转粉体辅料的第二中转粉料罐141，自动调度配料设备还可设有用于对粉体辅料进行除铁处理的第四除铁器142和用于对粉体辅料进行过滤处理的第四过滤器143。

本实施例中，来料采用槽车方式，需要槽车将其槽罐中的粉体输入到中转粉料罐中，由中转粉料罐进入除铁模块进行除铁操作，除铁模块用于除去粉料中的铁粉杂质，之后输送至过滤模块，过滤模块用于过滤出粒径较大的颗粒及异物，过滤后的粉体进入储料罐进行储存。

为了提高制备电池浆料的品质，参考图1和图2，在一实施例中，预混组件20还可包括移动式液体预混机22，移动式液体预混机22与移动式粉体预混机21连通，以用于对溶剂进行预混处理。

本实施例中，移动式液体预混机22的入料口可以设置用于计量溶剂和液体辅料流量的第一计量器51。如此，可提升配料的准确性，进而提升浆料的质量。

进一步地，储料组件10的出料端设有用于计量粉体流量的第二计量器11。当使用时，第二计量器11用于计量输出的粉料量，以进一步地提升配料的准确性。本实施例中，储料罐的输送端可连接螺杆泵，螺杆泵用于输出粉料，以加速物料流动，提升制备浆料的效率。

为了提高浆料的质量，在一实施例中，过滤组件40可包括用于对物料进行除铁处理的第五除铁器、用于对物料进行过滤处理的第五过滤器、用于对物料进行过滤处理的除泡器和用于对物料进行冷却处理的冷却器。

本实施例中，A罐和B罐搅拌均匀后，最终浆料储存于其中一个罐中，A罐和B罐同时移动至过滤组件40，以进行除铁、过滤、除泡、冷却等处理，最终浆料可平分到A罐和B罐中。

本发明还提出一种涂布系统，该涂布系统包括自动调度配料设备，该自动调度配料设备的具体结构参照上述实施例，由于本发明提出的涂布系统包括上述自动调度配料设备的所有实施例的所有方案，因此，至少具有与所述自动调度配料设备相同的技术效果，此处不一一阐述。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动调度配料设备，其特征在于，包括：

储料组件(10)，设有储料出口；

预混组件(20)，包括移动式预混机，所述移动式预混机设有与所述储料出口对接的接料口；所述移动式预混机，用于对流入的物料进行预混处理；

混合组件(30)，所述混合组件(30)包括高速混合机和至少两个储浆罐(31)，所述高速混合机与所述预混组件(20)连通，所述高速混合机与所述储浆罐(31)循环连通并用于对流入的物料进行高速旋转混合；以及

过滤组件(40)，所述过滤组件(40)与两所述储浆罐(31)分别连通；所述过滤组件(40)，用于对流入的物料进行过滤处理。

2.如权利要求1所述的自动调度配料设备，其特征在于，所述自动调度配料设备还包括

控制板；以及

第一驱动组件，与所述控制板信号连接，所述过滤组件(40)和两所述储浆罐(31)均设于所述第一驱动组件上。

3.如权利要求2所述的自动调度配料设备，其特征在于，所述自动调度配料设备还包括:

第二驱动组件，与所述控制板信号连接，所述第二驱动组件与所述预混组件(20)驱动连接，以用于在所述控制板的控制下驱动所述储料组件(10)、所述预混组件(20)移动，以使所述接料口与至少一个所述储料出口对接。

4.如权利要求3所述的自动调度配料设备，其特征在于，所述第一驱动组件为AGV或RGV小车；

所述移动式预混机包括移动式粉体预混机(21)，所述移动式粉体预混机(21)用于对粉体进行预混处理；所述第二驱动组件为AGV或RGV小车，所述移动式粉体预混机(21)设于所述AGV或RGV小车上；或者所述第二驱动组件包括气缸或电机、滑轨及与所述滑轨滑动适配的滑块，所述移动式粉体预混机(21)位于承载架上，所述滑轨设于所述承载架上，所述滑块设于所述移动式粉体预混机(21)对应所述滑轨的位置，所述滑块与所述气缸或电机驱动连接。

5.如权利要求1所述的自动调度配料设备，其特征在于，所述储料组件(10)内设有用于对粉体辅料进行除铁处理的第一除铁器(111)、用于对粉体辅料进行过滤处理的第一过滤器(112)；

所述储料组件(10)内还设有用于对粉体主料进行混合处理的搅拌件(121)、用于对粉体主料进行除铁处理的第二除铁器(122)及用于对粉体主料进行过滤处理的第二过滤器(123)。

6.如权利要求1所述的自动调度配料设备，其特征在于，所述储料组件(10)为移动式储料罐，所述移动式储料罐包括用于中转粉体主料的第一中转粉料罐(131)，所述自动调度配料设备设有用于对粉体主料进行除铁处理的第三除铁器(132)和用于对粉体主料进行过滤处理的第三过滤器(133)；

所述移动式储料罐还包括用于中转粉体辅料的第二中转粉料罐(141)，所述自动调度配料设备设有还设有用于对粉体辅料进行除铁处理的第四除铁器(142)和用于对粉体辅料进行过滤处理的第四过滤器(143)。

7.如权利要求4所述的自动调度配料设备，其特征在于，所述移动式预混机还包括移动式液体预混机(22)，所述移动式液体预混机(22)与所述移动式粉体预混机(21)连通，所述移动式液体预混机(22)用于对溶剂进行预混处理。

8.如权利要求7所述的自动调度配料设备，其特征在于，所述移动式液体预混机(22)的入料口设有用于计量溶剂和液体辅料流量的第一计量器(51)；

所述储料组件(10)的出料端设有用于计量粉体流量的第二计量器(11)。

9.如权利要求1所述的自动调度配料设备，其特征在于，所述过滤组件(40)包括用于对物料进行除铁处理的第五除铁器、用于对物料进行过滤处理的第五过滤器、用于对物料进行过滤处理的除泡器和用于对物料进行冷却处理的冷却器。

10.一种涂布系统，其特征在于，包括如权利要求1～9任意一项所述的自动调度配料设备。

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