CN115301163A - 一种智能湿法包覆系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能湿法包覆系统，包括：反应仓，喷嘴，安装在所述反应仓上，所述喷嘴包括连接部和雾化部，所述连接部与所述雾化部相通；输液模块，与所述连接部连接，所述输液模块用于沿所述反应仓方向进行输液；加料模块，与所述连接部连接，所述加料模块用于沿所述连接部内侧方向进行加料；推进模块，设置在所述反应仓上，所述推进模块用于推进所述反应仓的气体流动。本发明通过将物料和包覆液先输入至喷嘴的连接部进行初步混合，连接部中的物质再进入雾化部，雾化部运作将包覆液雾化，将物料细化至更细微的颗粒，使包覆液和物料在微米层面进行反应，实现更好的包覆效果，推进模块的设置，推进反应仓内的气体流动，使包覆液与物料进行二次混合。

Description

一种智能湿法包覆系统

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，具体涉及一种智能湿法包覆系统。

背景技术

锂离子电池正极材料作为储能器件的关键材料，其工艺制备水平，直接关系到锂电池储能高低，包覆工艺是其中一道重要制造工序。其中湿法包覆是其中的一种主流包覆技术，实现湿法包覆的设备有很多，目前最常见的为搅拌式湿法包覆机。

搅拌式湿法包覆机利用挤压、冲击、剪切、摩擦等机械力将改性剂均匀 分布在粉体颗粒外表面，使各种组分相互渗入和扩散，形成包覆。搅拌式湿 法包覆机进行包覆的过程中，在添加剂团聚、加料顺序、混合时间和速度等 工序过程要严格控制，在包覆过程中易发生异常，影响正极材料的包覆质量； 并且在包覆过程中经常出现添加剂吸水后发生团聚，导致改性剂不能分散开 均匀的包覆正极材料表面；或添加剂吸水后出现水解，不能完全溶解于溶剂 中，导致材料表面出现块状或只有局部包覆，由于电机驱动的搅拌器存在结构单一，当搅拌的物料过多时，改性剂难以渗透物料，导致包覆面积受限。

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种智能湿法包覆系统，解决上述搅拌式湿法包 覆机对物料进行包覆存在包覆不全面的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种智能湿法包覆系统，包括：

反应仓，

喷嘴，安装在所述反应仓上，所述喷嘴包括连接部和雾化部，所述连接 部与所述雾化部相通；

输液模块，与所述连接部连接，所述输液模块用于沿所述反应仓方向进 行输液；

加料模块，与所述连接部连接，所述加料模块用于沿所述连接部内侧方 向进行加料；

推进模块，设置在所述反应仓上，所述推进模块用于推进所述反应仓的 气体流动。

作为本发明所述智能湿法包覆系统的一种改进，所述输液模块包括：

第一喉嘴，安装在所述连接部上；

第一供料仓，用于放置包覆液；

加压泵，与所述第一供料仓的出口连接；

导管，一端连接在所述加压泵的出口上，所述导管另一端与所述第一喉 嘴连接；

传感器，安装在所述导管内，用于检测导管内的液压，所述传感器与所 述加压泵电信号连接。

作为本发明所述智能湿法包覆系统的一种改进，所述加料模块包括：

第二喉嘴，所述第二喉嘴设置有多个，多个所述第二喉嘴环绕设置在所 述第一喉嘴的外周；

连接管，多个所述第二喉嘴均与所述连接管一端连接；

第二供料仓，连接在所述连接管顶部，用于放置物料；

第一风机，与所述连接管另一端连接。

作为本发明所述智能湿法包覆系统的一种改进，所述推进模块包括：

喷射器，设置在所述反应仓内部，所述喷射器的输入端穿过所述反应仓 内壁向外侧凸出；

空压机，所述空压机的输出口与所述喷射器的输入端连接。

作为本发明所述智能湿法包覆系统的一种改进，还包括干燥器，所述干 燥器设置在所述反应仓内部，所述干燥器靠近所述反应仓出口位置，所述干 燥器用于对所述反应仓中的物质进行干燥处理。

作为本发明所述智能湿法包覆系统的一种改进，还包括收集模块，所述 收集模块与所述反应仓连接，用于对所述反应仓中的物质进行收集。

作为本发明所述智能湿法包覆系统的一种改进，所述收集模块包括：

落料器，安装在所述反应仓出口；

管道，一端与所述落料器连接；

第二风机，所述第二风机的输出端与所述管道的另一端连接；

第一收集仓，与所述管道连接，所述第一收集仓用于收集所述管道中的 液体物质；

第二收集仓，与所述管道连接，所述第二收集仓用于收集所述管道中的 固体物质。

作为本发明所述智能湿法包覆系统的一种改进，还包括有除尘模块，所 述除尘模块与所述反应仓连接，所述除尘模块用于将所述反应仓中的物质进 行除尘处理。

作为本发明所述智能湿法包覆系统的一种改进，所述除尘模块包括：

过渡仓，所述过渡仓开有安装口，所述过渡仓与所述反应仓导通；

引风机，所述引风机与所述安装口连接。

作为本发明所述智能湿法包覆系统的一种改进，除尘模块还包括：

滤筒，连接在所述安装口中；

第一振动器，设置在所述过渡仓上；

收集斗，设置在所述滤筒下方，用于收集所述过渡仓中残留的物质。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

1)本发明通过将物料和包覆液先输入至喷嘴的连接部进行初步混合，连接 部中的物质再进入雾化部，雾化部运作一方面将包覆液雾化，另一方面可将物 料细化至更细微的颗粒，使包覆液和物料在微米层面进行反应，从而达到智能 混合的效果，提高了接触面积，实现了更好的包覆效果。

2)本发明通过推进模块的设置，推进了反应仓内的气体流动，使得包覆液 与初步混合的物料也随着气体流动，从而进行二次混合，进一步的提高物料的 包覆效果。

附图说明

图1为本发明提供的一种智能湿法包覆系统的结构示意图之一。

图2为本发明提供的一种智能湿法包覆系统的结构示意图之二。

图3为本发明提供的一种智能湿法包覆系统的部分结构示意图之一。

图4为本发明提供的一种智能湿法包覆系统的部分结构示意图之二。

图中：1-反应仓，2-喷嘴，3-输液模块，31-第一喉嘴，32-第一供料仓，33- 加压泵，34-导管，35-传感器，4-加料模块，41-第二喉嘴，42-第二供料仓，43- 第一风机，44-连接管，5-推进模块，51-喷射器，52-空压机，6-干燥器，7-收集 模块，71-落料器，72-管道，73-第二风机，74-第一收集仓，75-第二收集仓，8- 除尘模块，81-过渡仓，82-引风机，83-滤筒，84-第一振动器，85-收集斗。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式和说 明书附图，对本发明及其有益效果作进一步详细的描述，但本发明的实施方 式不限于此。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、 “连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆 卸连接，或成一体；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或两个元件的相 互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语 在本发明中的具体含义。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和 附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成 熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中， 常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

如图1、图2、图3和图4所示，一种智能湿法包覆系统，包括反应仓1、喷 嘴2、输液模块3、加料模块4和推进模块5，反应仓1的材质为PP，外形为锥体 式结构，喷嘴2安装在反应仓1上，喷嘴2包括连接部和雾化部，连接部与雾化 部相通，输液模块3与连接部连接，输液模块3用于沿着反应仓1方向进行输液， 加料模块4与连接部连接，加料模块4用于沿着连接部内侧方向进行加热，推 进模块5设置在反应仓1上，推进模块5用于推进反应仓1的气体流动。具体的， 喷嘴2的材质外部为304不锈钢，内部衬有陶瓷，物料通过加料模块4传输至喷嘴2的连接部内，包覆液通过输液模块3传输至连接部内，加料模块4的加料方 向与输液模块3的输液方向相交，物料和包覆液在连接部内碰撞接触，进行初 步的包覆，初步包覆的物料和包覆液由于重力掉落至雾化部，喷嘴2为高速混 合喷嘴2，雾化部将物料和包覆液传输至反应仓1内，雾化部通过高速旋转一 方面将包覆液雾化，一方面将物料细化为更加细微的颗粒，使包覆液和粉体 在微米层面进行反应，提高物料的包覆效果，雾化部旋转的转速可达到15000 转每分钟，然后推进模块5运作推进反应仓1的气体流动，反应仓1中的物料和包覆液随着气体流动，进行二次混合，增大了物料与包覆液的接触面积，进 一步的提高物料的包覆效果。

更为优选的是，输液模块3包括第一喉嘴31、第一供料仓32、加压泵33、 导管34和传感器35，第一喉嘴31安装在连接部上，第一供料仓32用于放置包 覆液，加压泵33与第一供料仓32的出口连接，导管34一端连接在加压泵33的 出口上，导管34另一端与第一喉嘴31连接，传感器35安装在导管34内，用于 检测导管34内的液压，传感器35与加压泵33电信号连接。具体的，第一供料 仓32中的包覆液在加压泵33的运作下经导管34往连接部传输，随后包覆液从 第一喉嘴31喷出，第一喉嘴31位于连接部的顶部，包覆液的喷射方向为由上到下，传感器35为液压传感器35，感应着导管34内的液压，传感器35感应导 管34内的液压与设定值相比较低或者较高，传感器35向加压泵33发出信号， 加压泵33接收信号后，会对压力进行适当调节，可通过设置传感器35的触发 数值来控制包覆液的流动速度。

更为优选的是，加料模块4包括第二喉嘴41、第二供料仓42、第一风机43 和连接管44，第二喉嘴41设置有多个，多个第二喉嘴41环绕设置在第一喉嘴 31的外周，多个第二喉嘴41均与连接管44一端连接，第二供料仓42连接在连 接管44顶部，用于放置物料，第一风机43与连接管44另一端连接。具体的， 第二喉嘴41的数量为四个，四个第二喉嘴41环绕且间隔均匀的设置在第一喉 嘴31的外周，与连接部连接，且第二喉嘴41的喷出方向与第一喉嘴31的喷射 方向相交，第二供料仓42中的物料掉落至连接管44中，第一风机43运作将连接管44中的物料往连接部方向吹送，随后物料从四个第二喉嘴41喷出至连接 部中与包覆液碰撞，从而完成初步的混合，且物料从四个方向对包覆液进行 碰撞，进一步的增大了物料与包覆液的接触面积，提高了物料的包覆效果， 连接管44上还设置有阀门，用于控制连接管44的开闭。

更为优选的是，推进模块5包括喷射器51和空压机52，喷射器51设置在反 应仓1内部，喷射器51的输入端穿过反应仓1内壁向外侧凸出，空压机52的输 出口与喷射器51的输入端连接。具体的，喷射器51的端部开有若干个圆形孔， 尾部与空压机52连接，物料和包覆液通过喷嘴2输入至反应仓1后，空压机52 运作将气体经喷射器51传输至反应仓1中，气体从喷射器51端部的圆形孔喷 出，推进反应仓1内的气体流动，进而加速包覆液和物料在微米层面的反应， 提高包覆液和物料在反应仓1内的反应效果。

更为优选的是，还包括干燥器6，干燥器6设置在反应仓1内部，干燥器6 靠近反应仓1出口位置，干燥器6用于对反应仓1中的物质进行干燥处理。具体 的，干燥器6为回转加热器，物料经过干燥器6进行干燥除湿，干燥器6具有开 设孔径一致且均匀分布的圆孔，物料从圆孔掉落，干燥器6的温度由PLC自动 控制，进行实时监测，干燥器6启动时，干燥器6呈匀速回转运动，保证经过 干燥器6的物料都是干燥且颗粒大小基本一致的，进而保证物料的高质量筛选 和过滤。

更为优选的是，还包括收集模块7，收集模块7与反应仓1连接，用于对反 应仓1中的物质进行收集。

更为优选的是，收集模块7包括落料器71、管道72、第二风机73、第一收 集仓74和第二收集仓75，落料安装在反应仓1出口，管道72一端与落料器71 连接，第二风机73的输出端与管道72的另一端连接，第一收集仓74与管道72 连接，第一收集仓74用于收集管道72中的液体物质，第二收集仓75与管道72 连接，第二收集仓75用于收集管道72中的固体物质。具体的，落料器71包括 叶片和固定轴，叶片绕着固定轴转动，叶片每转动一定的角度；在反应仓1 内充分反应过的物质则会经过叶片落在落料器71中，物质为包覆体和残余的 包覆液，随后第二风机73对落料器71内的物质进行抽吸，由于包覆体和包覆 液两者的密度不同，使得包覆液落入第一收集仓74中，包覆体落入第二收集 仓75中，从而实现了固液分离的目的，不仅提高了物料包覆的质量，还达到 节能的效果。

更为优选的是，还包括有除尘模块8，除尘模块8与反应仓1连接，除尘模 块8用于将反应仓1中的物质进行除尘处理。

更为优选的是，除尘模块8包括过渡仓81和引风机82，过渡仓81开有安装 口，安装口位于干燥器6下方，过渡仓81与反应仓1导通，引风机82与安装口 连接，过渡仓81采用PP非金属材质。具体的，反应仓1由于引风机82的工作 是处于负压的状态，反应仓1内会有一些较轻的物质处于悬浮状态，从而随着 气流的运动进入过渡仓81，以此去除较大的悬浮颗粒。

引风机82的设置使得整个系统产生负压，反应仓1内的负压为-5至 -10kpa，从而达到一方面不产生物质的外溢，不产生粉尘污染，另一方面还 可保证系统运行的安全性。

更为优选的是，除尘模块8还包括滤筒83、第一振动器84和收集斗85，滤 筒83连接在安装口中，第一振动器84设置在过渡仓81上，收集斗85设置在滤 筒83下方，用于收集过渡仓81中残留的物质。具体的，滤筒83设置有三层过 滤层，每一层过滤池的过料间隙不相等，过滤层的过料间隙由内而外依次是 从粗到细，实现了较高的除尘效率，且过渡仓81上设置有第一振动器84，第 一振动器84振动可对吸附在滤筒83上的物质进行收集，从而减少物质的损失。

更为优选的是，反应仓1上设置有第二振动器。第二振动器由PLC控制， 可实现定时振动，防止反应后的物质吸附在反应仓1内壁。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上 述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式， 凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换 或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的 术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种智能湿法包覆系统，其特征在于，包括：

反应仓，

喷嘴，安装在所述反应仓上，所述喷嘴包括连接部和雾化部，所述连接部与所述雾化部相通；

输液模块，与所述连接部连接，所述输液模块用于沿所述反应仓方向进行输液；

加料模块，与所述连接部连接，所述加料模块用于沿所述连接部内侧方向进行加料；

推进模块，设置在所述反应仓上，所述推进模块用于推进所述反应仓的气体流动。

2.根据权利要求1所述的一种智能湿法包覆系统，其特征在于，所述输液模块包括：

第一喉嘴，安装在所述连接部上；

第一供料仓，用于放置包覆液；

加压泵，与所述第一供料仓的出口连接；

导管，一端连接在所述加压泵的出口上，所述导管另一端与所述第一喉嘴连接；

传感器，安装在所述导管内，用于检测导管内的液压，所述传感器与所述加压泵电信号连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能湿法包覆系统，其特征在于，所述加料模块包括：

第二喉嘴，所述第二喉嘴设置有多个，多个所述第二喉嘴环绕设置在所述第一喉嘴的外周；

连接管，多个所述第二喉嘴均与所述连接管一端连接；

第二供料仓，连接在所述连接管顶部，用于放置物料；

第一风机，与所述连接管另一端连接。

4.根据权利要求1所述的一种智能湿法包覆系统，其特征在于，所述推进模块包括：

喷射器，设置在所述反应仓内部，所述喷射器的输入端穿过所述反应仓内壁向外侧凸出；

空压机，所述空压机的输出口与所述喷射器的输入端连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能湿法包覆系统，其特征在于，还包括干燥器，所述干燥器设置在所述反应仓内部，所述干燥器靠近所述反应仓出口位置，所述干燥器用于对所述反应仓中的物质进行干燥处理。

6.根据权利要求1所述的一种智能湿法包覆系统，其特征在于，还包括收集模块，所述收集模块与所述反应仓连接，用于对所述反应仓中的物质进行收集。

7.根据权利要求6所述的一种智能湿法包覆系统，其特征在于，所述收集模块包括：

落料器，安装在所述反应仓出口；

管道，一端与所述落料器连接；

第二风机，所述第二风机的输出端与所述管道的另一端连接；

第一收集仓，与所述管道连接，所述第一收集仓用于收集所述管道中的液体物质；

第二收集仓，与所述管道连接，所述第二收集仓用于收集所述管道中的固体物质。

8.根据权利要求1所述的一种智能湿法包覆系统，其特征在于，还包括有除尘模块，所述除尘模块与所述反应仓连接，所述除尘模块用于将所述反应仓中的物质进行除尘处理。

9.根据权利要求8所述的一种智能湿法包覆系统，其特征在于，所述除尘模块包括：

过渡仓，所述过渡仓开有安装口，所述过渡仓与所述反应仓导通；

引风机，所述引风机与所述安装口连接。

10.根据权利要求9所述的一种智能湿法包覆系统，其特征在于，除尘模块还包括：

滤筒，连接在所述安装口中；

第一振动器，设置在所述过渡仓上；

收集斗，设置在所述滤筒下方，用于收集所述过渡仓中残留的物质。

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