CN114522579A - 一种磷酸铁锂材料前驱体制备用搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于电池材料生产装置技术领域，特别涉及一种磷酸铁锂材料前驱体制备用搅拌装置，包括混合组件、补料组件和分离组件；所述混合组件包括第一壳体、出料机构和集料机构；所述第一壳体的内壁固定连接有搅拌底座，所述搅拌底座的底端固定连接有轴承，所述轴承内转动连接有主动杆，通过补料组件将原料进行提取，并注入到集料机构内，利用集料机构的斜面设置，使原料通过分料机构进入出料机构内，达到对不同类型的原料均匀配比和同步上料的作用，通过搅拌底座将出料机构内的原料的接收，在主动杆与四组搅拌支杆的高速旋转下，达到同步上料后均匀搅拌的效果。

Description

一种磷酸铁锂材料前驱体制备用搅拌装置

技术领域

本发明属于电池材料生产装置技术领域，特别涉及一种磷酸铁锂材料前驱体制备用搅拌装置。

背景技术

目前，采用磷酸铁锂正极材料制备锂离子电池具有安全性好，循环寿命长且容量保持率高，倍率放电能力强。因此，磷酸铁锂正极材料被认为是动力锂离子电池理想的正极材料。

磷酸铁锂传统的制备方法主要有以下几种：高温固相烧结法、碳热还原法、溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热法等。其中很多方法均是通过制备磷酸铁锂前驱体，然后对前驱体进行烧结获得最终磷酸铁锂产品，目前磷酸铁锂前驱体烧结制备磷酸铁锂的传统制备方法主要是在高温反应炉中煅烧，在真空或非氧气氛下，通过控制温度、加热时间得到最终产品。

目前在制备磷酸铁锂材料前驱体之前，需要多种将原料进行进行混合搅拌，传统的搅拌方式是通过计量泵以及螺杆配合添加原料，往往存在配件较多、设备体积较大、需要调控多个参数等问题，使得电池的加工品质不能够得到保证，因此，为了解决上述的问题，需要一种磷酸铁锂材料前驱体制备用搅拌装置。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种磷酸铁锂材料前驱体制备用搅拌装置。

为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：

一种磷酸铁锂材料前驱体制备用搅拌装置，包括混合组件、补料组件和分离组件；

所述混合组件包括第一壳体、出料机构和集料机构；

所述第一壳体的内壁固定连接有搅拌底座，所述搅拌底座的底端固定连接有轴承，所述轴承内转动连接有主动杆，所述主动杆的外壁由上至下依次固定有四组搅拌支杆，且四组所述搅拌支杆的端部均设置在靠近搅拌底座的内壁；

所述出料机构滑动连接在第一壳体的内壁，且所述出料机构的中心处贯穿滑动连接在主动杆上；

所述集料机构固定连接在第一壳体的顶端，所述主动杆的顶端固定连接有分料机构，且所述分料机构延伸至集料机构的内部，所述补料组件的进料端与集料机构的内部相互连通，且所述集料机构通过分料机构与出料机构相互连通；

所述补料组件与分离组件传动连接，且所述补料组件滑动连接在第一壳体的外壁。

进一步的，所述第一壳体的内壁底端固定连接有电机，且所述电机的输出端与主动杆的底端传动连接，所述第一壳体的一侧外壁还固定连接有卸料阀，且所述卸料阀与搅拌底座的底端一侧通过出料管相互连通，所述出料管呈倾斜状设置，且所述出料管靠近搅拌底座的一端设置有第一电磁阀。

进一步的，所述第一壳体的内壁顶端固定连接有两组第一气缸，两组所述第一气缸的输出端与出料机构的顶端传动连接，且所述出料机构位于搅拌底座的上侧。

进一步的，所述出料机构包括密封盖板；

所述密封盖板为圆形结构，且所述密封盖板的一侧外壁设置有转盘轴承，所述转盘轴承的外壁与两个所述第一气缸的输出端还转动连接，所述密封盖板的另一侧外壁还固定连接有弧形挡板。

进一步的，所述密封盖板靠近转盘轴承的一侧外壁开设有安装凹槽，所述安装凹槽的中心处开设有通孔，且所述通孔套接在主动杆上，所述安装凹槽的内壁固定连接有内齿圈。

进一步的，两个所述弧形挡板的一端固定连接有第一隔离板，且所述弧形挡板的另一端固定连接有第二隔离板，两个所述弧形挡板的一侧固定连接有后盖板，所述后盖板的一侧开设有预留槽，且所述预留槽位于第一隔离板与第二隔离板相邻端之间。

进一步的，两个所述预留槽为拼接而成配合通孔使用的圆孔，且所述圆孔与通孔的直径相等，每组所述后盖板的外壁均设置有三个第二电磁阀，且所述第二电磁阀设置在搅拌底座的上侧。

进一步的，所述集料机构包括壳体罩；

所述壳体罩的固定连接在第一壳体的顶端，所述壳体罩的内壁固定连接有漏斗底座，所述漏斗底座的底端设置有对接套，所述壳体罩的顶端设置有进水阀，所述进水阀与漏斗底座的内部连通，且所述进水阀设置有进水流量计。

进一步的，所述分料机构包括空心管；

所述空心管上固定连接有主动齿轮，且所述主动齿轮与内齿圈啮合传动连接，所述空心管靠近底端的外侧壁上开设有下料开口，且所述下料开口与预留槽配合使用，所述空心管的一端与主动杆的顶端传动连接，且所述空心管的另一端转动连接在对接套内。

进一步的，所述补料组件包括活动环形板；

所述活动环形板滑动连接在第一壳体的外壁，且所述活动环形板的顶端呈环形等距固定连接有四个材料存放筒，所述材料存放筒的顶端设置有密封盖，所述密封盖上固定连接有提取管，所述提取管呈L形结构设置，且所述提取管的一端延伸至材料存放筒的内壁底端，所述提取管的另一端设置有颗粒吸料泵，所述颗粒吸料泵固定连接在壳体罩的外壁上，且所述颗粒吸料泵与漏斗底座的内部连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过补料组件将原料进行提取，并注入到集料机构内，利用集料机构的斜面设置，使原料通过分料机构进入出料机构内，达到对不同类型的原料均匀配比和同步上料的作用，通过搅拌底座将出料机构内的原料的接收，在主动杆与四组搅拌支杆的高速旋转下，达到同步上料后均匀搅拌的效果；

2、通过第一气缸带动出料机构的上移，使通孔在主动杆上滑动调节，主动齿轮落入到安装凹槽内时，达到主动齿轮与内齿圈啮合传动连接状态，下料开口与预留槽对接连通状态，为空心管内的原料进入出料机构内提供条件，提高了原料进入出料机构的效率；

3、通过第二电磁阀的打开状态，电机带动主动杆以及后盖板的高速旋转，使原料由第二电磁阀落入到搅拌底座内，达到搅拌支杆对搅拌底座内原料的搅拌作用，利用卸料阀与第一电磁阀的同步开启，使搅拌底座内搅拌后的原料向外排出，提高了搅拌后原料的出料效率；

4、通过两个预留槽与下料开口的连通作用，使出料机构与漏斗底座相互连通，将进水阀与水管连通后，开启后的进水阀将清水注入到漏斗底座内，并通过分料机构流入到出料机构内，在内齿圈与主动齿轮传动连接的同时，达到出料机构高速旋转的目的，使出料机构内的清水由开启后的第二电磁阀进入搅拌底座内，达到搅拌后的清洁目的，提高了下次搅拌的效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书；权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例搅拌装置的结构示意图；

图2示出了本发明实施例混合组件的结构剖视图；

图3示出了本发明实施例出料机构的结构示意图；

图4示出了本发明实施例密封盖板的结构示意图；

图5示出了本发明实施例后盖板的结构示意图；

图6示出了本发明实施例集料机构的结构示意图；

图7示出了本发明实施例分料机构的结构示意图；

图8示出了本发明实施例补料组件与分离组件的结构示意图。

图中：1、混合组件；11、第一壳体；12、搅拌底座；13、轴承；14、主动杆；15、搅拌支杆；16、电机；17、卸料阀；18、出料管；181、第一电磁阀；19、出料机构；191、密封盖板；192、转盘轴承；193、弧形挡板；194、安装凹槽；195、通孔；196、内齿圈；197、第一隔离板；198、第二隔离板；199、后盖板；1910、预留槽；1911、第二电磁阀；110、第一气缸；111、集料机构；1111、壳体罩；1112、漏斗底座；1113、对接套；1114、进水阀；112、分料机构；1121、空心管；1122、主动齿轮；1123、下料开口；2、补料组件；21、活动环形板；22、材料存放筒；23、密封盖；24、提取管；25、颗粒吸料泵；3、分离组件；31、限位环形板；32、第二气缸。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的；技术方案和优点更加清楚，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；完整地说明，显然，所描述的实施例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。

本发明实施例提出了一种磷酸铁锂材料前驱体制备用搅拌装置，包括混合组件1、补料组件2和分离组件3；示例性的，如图1所示。

所述分离组件3固定连接在混合组件1的外壁底端，且所述混合组件1为圆柱形结构，所述补料组件2的数量为四个，且四个所述补料组件2呈环形阵列的形式等距分布在混合组件1的外壁周围，所述补料组件2的底端与分离组件3传动连接，且所述补料组件2滑动连接在混合组件1的外壁。

具体的，四个所述补料组件2用于储存不同类型的原料，并在混合组件1工作之前，通过补料组件2将不同类型的原料同步传送至混合组件1内的作用；

所述分离组件3用于将补料组件2进行拆解分离，用于补料组件2在分解后，将补料组件2内添加原料的作用。

所述混合组件1包括第一壳体11、出料机构19和集料机构111；示例性的，如图2所示。

所述第一壳体11为内部空心的圆柱形结构，且所述第一壳体11的内壁固定连接有搅拌底座12，所述搅拌底座12的底端固定连接有轴承13，所述轴承13内转动连接有主动杆14，且所述轴承13与主动杆14的连接处设置有轴承密封圈，所述主动杆14的外壁由上至下依次固定有四组搅拌支杆15，且四组所述搅拌支杆15的端部均设置在靠近搅拌底座12的内壁，所述第一壳体11的内壁底端固定连接有电机16，且所述电机16的输出端与主动杆14的底端传动连接，所述第一壳体11的一侧外壁还固定连接有卸料阀17，且所述卸料阀17与搅拌底座12的底端一侧通过出料管18相互连通，所述出料管18呈倾斜状设置，且所述出料管18靠近搅拌底座12的一端设置有第一电磁阀181；

所述出料机构19滑动连接在第一壳体11的内壁，且所述出料机构19的中心处贯穿滑动连接在主动杆14上，所述第一壳体11的内壁顶端固定连接有两组第一气缸110，两组所述第一气缸110的输出端与出料机构19的顶端传动连接，且所述出料机构19位于搅拌底座12的上侧；

所述集料机构111固定连接在第一壳体11的顶端，所述主动杆14的顶端固定连接有分料机构112，且所述分料机构112延伸至集料机构111的内部，所述补料组件2的进料端与集料机构111的内部相互连通，且所述集料机构111通过分料机构112与出料机构19相互连通。

具体的，所述集料机构111用于将补料组件2传递的原料进行收集，并通过分料机构112传入到出料机构19内，用于原料掉落在搅拌底座内的目的；

所述电机16带动主动杆14转动的同时，使搅拌支杆15对原料进行搅拌；

所述卸料阀17与第一电磁阀181的同步打开，使搅拌底座12内搅拌后的原料由出料管18排出。

所述出料机构19包括密封盖板191；示例性的，如图3所示。

所述密封盖板191为圆形结构，且所述密封盖板191的一侧外壁设置有转盘轴承192，所述转盘轴承192的外壁与两个所述第一气缸110的输出端还转动连接，所述密封盖板191的另一侧外壁还固定连接有弧形挡板193。

如图4所示，所述密封盖板191靠近转盘轴承192的一侧外壁开设有安装凹槽194，所述安装凹槽194的中心处开设有通孔195，且所述通孔195套接在主动杆14上，所述安装凹槽194的内壁固定连接有内齿圈196。

如图5所示，所述弧形挡板193的数量为两个，两个所述弧形挡板193的一端固定连接有第一隔离板197，且所述弧形挡板193的另一端固定连接有第二隔离板198，两个所述弧形挡板193的一侧固定连接有后盖板199，所述后盖板199的一侧开设有预留槽1910，且所述预留槽1910位于第一隔离板197与第二隔离板198相邻端之间，两个所述预留槽1910为拼接而成配合通孔195使用的圆孔，且所述圆孔与通孔195的直径相等，每组所述后盖板199的外壁均设置有三个第二电磁阀1911，且所述第二电磁阀1911设置在搅拌底座12的上侧。

所述集料机构111包括壳体罩1111；示例性的，如图6所示。

所述壳体罩1111的固定连接在第一壳体11的顶端，所述壳体罩1111的内壁固定连接有漏斗底座1112，所述漏斗底座1112的底端设置有对接套1113，所述壳体罩1111的顶端设置有进水阀1114，所述进水阀1114与漏斗底座1112的内部连通，且所述进水阀1114设置有进水流量计。

所述分料机构112包括空心管1121；示例性的，如图7所示。

所述空心管1121上固定连接有主动齿轮1122，且所述主动齿轮1122与内齿圈196啮合传动连接，所述空心管1121靠近底端的外侧壁上开设有下料开口1123，且所述下料开口1123与预留槽1910配合使用，所述空心管1121的一端与主动杆14的顶端传动连接，且所述空心管1121的另一端转动连接在对接套1113内。

具体的，所述集料机构111将内部的原料通过分料机构112传入到出料机构19内，用于搅拌底座12内搅拌原料的供给。

所述补料组件2包括活动环形板21；示例性的，如图8所示。

所述活动环形板21滑动连接在第一壳体11的外壁，且所述活动环形板21的顶端呈环形等距固定连接有四个材料存放筒22，所述材料存放筒22的顶端设置有密封盖23，所述密封盖23上固定连接有提取管24，所述提取管24呈L形结构设置，且所述提取管24的一端延伸至材料存放筒22的内壁底端，所述提取管24的另一端设置有颗粒吸料泵25，所述颗粒吸料泵25固定连接在壳体罩1111的外壁上，且所述颗粒吸料泵25与漏斗底座1112的内部连通，所述颗粒吸料泵25上设置有计量器。

所述分离组件3包括限位环形板31；示例性的，如图8所示。

所述限位环形板31固定连接在第一壳体11外壁靠近底端的位置，且所述限位环形板31的顶端对称固定连接有两组第二气缸32，两组所述第二气缸32的输出端与活动环形板21的底端传动连接。

具体的，所述第二气缸32用于带动活动环形板21的下落，使材料存放筒22与密封盖23相互分离，对四个材料存放筒22内依次添加不同类型的原料。

利用本发明实施例提出的一种磷酸铁锂材料前驱体制备用搅拌装置，其工作原理如下：

通过颗粒吸料泵25将多组材料存放筒22内的原料进行提取，并利用提取管24注入到漏斗底座1122内，利用漏斗底座1122的斜面设置，使原料掉落至对接套1113和空心管1121内，为出料机构19的上料提供准备条件；

通过第一气缸110带动出料机构19的上移，使通孔195在主动杆14上滑动调节，主动齿轮1122落入到安装凹槽194内时，达到主动齿轮1122与内齿圈196啮合传动连接状态，下料开口1123与预留槽1910对接连通状态，为空心管1121内的原料进入出料机构19内提供条件；

通过第二电磁阀1911的打开状态，电机16带动主动杆14以及后盖板199的高速旋转，使原料由第二电磁阀1911落入到搅拌底座12内，达到搅拌支杆15对搅拌底座12内原料的搅拌作用。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种磷酸铁锂材料前驱体制备用搅拌装置，其特征在于：包括混合组件（1）、补料组件（2）和分离组件（3）；

所述混合组件（1）包括第一壳体（11）、出料机构（19）和集料机构（111）；

所述第一壳体（11）的内壁固定连接有搅拌底座（12），所述搅拌底座（12）的底端固定连接有轴承（13），所述轴承（13）内转动连接有主动杆（14），所述主动杆（14）的外壁由上至下依次固定有四组搅拌支杆（15），且四组所述搅拌支杆（15）的端部均设置在靠近搅拌底座（12）的内壁；

所述出料机构（19）滑动连接在第一壳体（11）的内壁，且所述出料机构（19）的中心处贯穿滑动连接在主动杆（14）上；

所述集料机构（111）固定连接在第一壳体（11）的顶端，所述主动杆（14）的顶端固定连接有分料机构（112），且所述分料机构（112）延伸至集料机构（111）的内部，所述补料组件（2）的进料端与集料机构（111）的内部相互连通，且所述集料机构（111）通过分料机构（112）与出料机构（19）相互连通；

所述补料组件（2）与分离组件（3）传动连接，且所述补料组件（2）滑动连接在第一壳体（11）的外壁。

2.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂材料前驱体制备用搅拌装置，其特征在于：所述第一壳体（11）的内壁底端固定连接有电机（16），且所述电机（16）的输出端与主动杆（14）的底端传动连接，所述第一壳体（11）的一侧外壁还固定连接有卸料阀（17），且所述卸料阀（17）与搅拌底座（12）的底端一侧通过出料管（18）相互连通，所述出料管（18）呈倾斜状设置，且所述出料管（18）靠近搅拌底座（12）的一端设置有第一电磁阀（181）。

3.根据权利要求2所述的一种磷酸铁锂材料前驱体制备用搅拌装置，其特征在于：所述第一壳体（11）的内壁顶端固定连接有两组第一气缸（110），两组所述第一气缸（110）的输出端与出料机构（19）的顶端传动连接，且所述出料机构（19）位于搅拌底座（12）的上侧。

4.根据权利要求3所述的一种磷酸铁锂材料前驱体制备用搅拌装置，其特征在于：所述出料机构（19）包括密封盖板（191）；

所述密封盖板（191）为圆形结构，且所述密封盖板（191）的一侧外壁设置有转盘轴承（192），所述转盘轴承（192）的外壁与两个所述第一气缸（110）的输出端转动连接，所述密封盖板（191）的另一侧外壁固定连接有弧形挡板（193）。

5.根据权利要求4所述的一种磷酸铁锂材料前驱体制备用搅拌装置，其特征在于：所述密封盖板（191）靠近转盘轴承（192）的一侧外壁开设有安装凹槽（194），所述安装凹槽（194）的中心处开设有通孔（195），且所述通孔（195）套接在主动杆（14）上，所述安装凹槽（194）的内壁固定连接有内齿圈（196）。

6.根据权利要求5所述的一种磷酸铁锂材料前驱体制备用搅拌装置，其特征在于：两个所述弧形挡板（193）的一端固定连接有第一隔离板（197），且所述弧形挡板（193）的另一端固定连接有第二隔离板（198），两个所述弧形挡板（193）的一侧固定连接有后盖板（199），所述后盖板（199）的一侧开设有预留槽（1910），且所述预留槽（1910）位于第一隔离板（197）与第二隔离板（198）相邻端之间。

7.根据权利要求6所述的一种磷酸铁锂材料前驱体制备用搅拌装置，其特征在于：两个所述预留槽（1910）为拼接而成配合通孔（195）使用的圆孔，且所述圆孔与通孔（195）的直径相等，每组所述后盖板（199）的外壁均设置有三个第二电磁阀（1911），且所述第二电磁阀（1911）设置在搅拌底座（12）的上侧。

8.根据权利要求2所述的一种磷酸铁锂材料前驱体制备用搅拌装置，其特征在于：所述集料机构（111）包括壳体罩（1111）；

所述壳体罩（1111）固定连接在第一壳体（11）的顶端，所述壳体罩（1111）的内壁固定连接有漏斗底座（1112），所述漏斗底座（1112）的底端设置有对接套（1113），所述壳体罩（1111）的顶端设置有进水阀（1114），所述进水阀（1114）与漏斗底座（1112）的内部连通，且所述进水阀（1114）设置有进水流量计。

9.根据权利要求2所述的一种磷酸铁锂材料前驱体制备用搅拌装置，其特征在于：所述分料机构（112）包括空心管（1121）；

所述空心管（1121）上固定连接有主动齿轮（1122），且所述主动齿轮（1122）与内齿圈（196）啮合传动连接，所述空心管（1121）靠近底端的外侧壁上开设有下料开口（1123），且所述下料开口（1123）与预留槽（1910）配合使用，所述空心管（1121）的一端与主动杆（14）的顶端传动连接，且所述空心管（1121）的另一端转动连接在对接套（1113）内。

10.根据权利要求2所述的一种磷酸铁锂材料前驱体制备用搅拌装置，其特征在于：所述补料组件（2）包括活动环形板（21）；

所述活动环形板（21）滑动连接在第一壳体（11）的外壁，且所述活动环形板（21）的顶端呈环形等距固定连接有四个材料存放筒（22），所述材料存放筒（22）的顶端设置有密封盖（23），所述密封盖（23）上固定连接有提取管（24），所述提取管（24）呈L形结构设置，且所述提取管（24）的一端延伸至材料存放筒（22）的内壁底端，所述提取管（24）的另一端设置有颗粒吸料泵（25），所述颗粒吸料泵（25）固定连接在壳体罩（1111）的外壁上，且所述颗粒吸料泵（25）与漏斗底座（1112）的内部连通。

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