CN116592602A - 一种用于钠离子电池正极材料制备的加热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于钠离子电池正极材料制备的加热装置，涉及电极烘干技术领域，目的在于提供一种使电极片高速转动并搅动周边气流，加快蒸汽上升速度，大大提高正极材料烘干效率的用于钠离子电池正极材料制备的加热装置，其技术要点包括隔热板，隔热板用于将真空烘箱的内腔分隔成动力室和烘干室，电阻丝在烘干室的侧壁上固定安装；置物架，置物架在烘干室的内部设置，且置物架用于隔开放置多个电极片；转动机构，转动机构用于带动置物架高速旋转，转动机构包括转动电机和转动轴，转动电机在动力室的内腔固定安装，技术效果是在烘干室的内部设置可以带动置物架高速旋转的转动机构，从而保证置物架上的电极片高速转动并搅动周边气流。
Description
技术领域
本发明涉及电极烘干技术领域，具体为一种用于钠离子电池正极材料制备的加热装置。
背景技术
钠离子正极材料是制成电极片的重要设备，一般需要将活性材料与粘剂混合制备浆料，再将浆料涂布在隔膜上进行预烘干定型，定型后切割成电极片，之后需要对电极片上的正极材料进行加热干燥，才能消除电极片压制切割时产生的变形。
现有技术中，一般人工将极片整齐有序放进真空烘箱内，然后才能对极片上的正极材料进行烘干，由于真空烘箱内的结构简单，极片放置后固定不动，不利于正极材料的快速烘干。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供一种使电极片高速转动并搅动周边气流，加快蒸汽上升速度，大大提高正极材料烘干效率的用于钠离子电池正极材料制备的加热装置。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于钠离子电池正极材料制备的加热装置，包括真空烘箱、电阻丝和进料口，进料口的外部活动安装隔热门，还包括：
隔热板，隔热板用于将真空烘箱的内腔分隔成动力室和烘干室，电阻丝在烘干室的侧壁上固定安装；
置物架，置物架在烘干室的内部设置，且置物架用于隔开放置多个电极片；
转动机构，转动机构用于带动置物架高速旋转，转动机构包括转动电机和转动轴，转动电机在动力室的内腔固定安装，且转动电机驱动连接转动轴，转动轴的顶端贯穿隔热板并与置物架的底部固定连接。
优选地，置物架包括底板和围板，围板在底板的顶部固定安装，围板上开设有多个通风孔，且围板的内壁上固定安装有分隔板，分隔板将围板的内腔分隔成多个置物区。
优选地，分隔板在围板的中部竖直安装，转动机构还用于带动置物架内部的电极片做升降运动，使电极片的上下部分次离开置物区；
其中，当转动机构带动电极片向上运动时，电极片的上半部分可离开置物区；当转动机构带动电极片向下运动时，电极片的下半部分可离开置物区。
优选地，转动机构还包括传动螺杆、限位杆、转动轴盘、传动带以及传动座；
传动螺杆在底板上转动安装，限位杆在底板上固定安装，转动轴的外圈和传动螺杆的底端均固定安装转动轴盘，两个转动轴盘通过传动带连接，且传动螺杆的底端贯穿底板并延伸至底板下方；
传动螺杆上螺纹套接传动座，传动座上开设有用于分隔板通过的通孔，围板上相对的两侧均开设有传动孔，传动座穿过传动孔并贯穿围板，且传动座还与限位杆的轴杆滑动连接。
优选地，真空烘箱的内部还设有固定板，固定板用于将动力室分隔成加热区和进料区，固定板上开设有连通加热区和进料区的多个进出口，电热丝在加热区的内部设置；
进料区的内部设有传动系统，传动系统用于辅助电极片穿过进出口并进入置物区；
转动机构还用于带动电极片穿过进出口并进入进料区。
优选地，传动系统包括活动箱、传动部件以及夹持部件，活动箱朝向进料口的一侧敞开设置；
传动部件在真空烘箱上固定安装，传动部件用于带动活动箱从固定板的板体顶面移动至进出口的顶面，且活动箱的底部开设有敞开口，敞开口可同时连通多个进出口；
夹持部件在敞开口的上方设置，夹持部件用于对进入进料区的多个电极片进行夹持固定；
其中，当电极片上料时，围板的顶部与固定板抵触，传动部件带动活动箱移动，使敞开口逐步与多个进出口连通，电极片依次穿过不同的进出口向下掉落，夹持部件逐步移动，对剩余电极片夹持固定。
优选地，活动箱包括隔热箱体和下料箱体，敞开口在下料箱体的底部设置，隔热箱体用于封闭进出口，传动部件与下料箱体滑动连接；
传动系统还包括推动部件，推动部件用于带动活动箱移动，且当隔热箱体位于进出口上方时，进出口处于封闭状态。
优选地，下料箱体的侧壁上开设有限制孔，传动部件包括传动气缸和传动板，传动气缸在真空烘箱的侧壁上固定安装，传动气缸的伸缩端延伸至限位孔的内部并固定安装传动板，限位孔用于阻挡传动板与下料箱体分离；
夹持部件包括固位电机、螺纹杆、限位孔和夹持板，固位电机在下料箱体的侧壁上固定安装，固位电机的输出轴驱动连接螺纹杆，螺纹杆与下料箱体的内壁转动连接，且螺纹杆的外部螺纹套接夹持板，夹持板穿过限位孔延伸至下料箱体的顶座下方，限位孔用于阻挡夹持板转动。
优选地，活动箱的顶部安装有万向轮，推动部件带动活动箱移动时，万向轮沿着真空烘箱的顶壁滑动；
推动部件包括推力杆和连接手把，推力杆的一端与隔热箱体的外壁固定连接，推力杆的另一端延伸至真空烘箱的外侧并固定安装连接手把。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种用于钠离子电池正极材料制备的加热装置，具备以下有益效果：
1、在烘干室的内部设置可以带动置物架高速旋转的转动机构，从而保证置物架上的电极片高速转动并搅动周边气流，加快蒸汽上升速度，大大提高正极材料的烘干效率。
2、通过转动机构带动电极片在竖直方向上运动，使得多个电极片同时向上或向下移动至某一高度，确保电极片的上下部分次离开置物区，电极片的一部分与分隔板分离，加大电极片周围空间，减小对气流的阻挡，提高气流上升的速率，进一步提高正极材料的烘干效率。
3、使转动机构带动电极片穿过进出口并进入进料区，同时进一步设置传动系统，利用传动系统辅助电极片穿过进出口并进入置物区，实现电极片的自动化上下料，无需人工对电极片进行有序放置，再次提高烘干效率。
附图说明
图1为本发明中一种用于钠离子电池正极材料制备的加热装置的正剖结构示意图；
图2为本发明中另一种用于钠离子电池正极材料制备的加热装置的正剖结构示意图；
图3为本发明另一种用于钠离子电池正极材料制备的加热装置的右侧剖视结构示意图；
图4为本发明另一种用于钠离子电池正极材料制备的加热装置的正面结构示意图；
图5为本发明传动座的俯视结构示意图。
图中：1、真空烘箱；2、电阻丝；3、进料口；4、隔热门；5、隔热板；6、动力室；7、烘干室；8、置物架；9、转动电机；10、转动轴；11、底板；12、围板；13、通风孔；14、分隔板；15、传动螺杆；16、限位杆；17、转动轴盘；18、传动带；19、传动座；20、通孔；21、传动孔；22、固定板；23、加热区；24、进料区；25、进出口；26、活动箱；27、隔热箱体；28、下料箱体；29、限制孔；30、传动气缸；31、传动板；32、固位电机；33、螺纹杆；34、限位孔；35、夹持板；36、万向轮；37、推力杆；38、连接手把。
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1
请参考图1，一种用于钠离子电池正极材料制备的加热装置，包括真空烘箱1、电阻丝2和进料口3，进料口3的外部活动安装隔热门4，还包括：
隔热板5，隔热板5用于将真空烘箱1的内腔分隔成动力室6和烘干室7，电阻丝2在烘干室7的侧壁上固定安装；
置物架8，置物架8在烘干室7的内部设置，且置物架8用于隔开放置多个电极片；
转动机构，转动机构用于带动置物架8高速旋转，转动机构包括转动电机9和转动轴10，转动电机9在动力室6的内腔固定安装，且转动电机9驱动连接转动轴10，转动轴10的顶端贯穿隔热板5并与置物架8的底部固定连接。
本发明中，在烘干室7的内部设置可以带动置物架8高速旋转的转动机构，从而保证置物架8上的电极片高速转动并搅动周边气流，加快蒸汽上升速度，大大提高正极材料的烘干效率。
置物架8的结构多种多样，不同的置物架8可以使电极片横向安装或竖向安装，本发明提供了一种结构，如图1中所示：
具体的，置物架8包括底板11和围板12，围板12在底板11的顶部固定安装，围板12上开设有多个通风孔13，且围板12的内壁上固定安装有分隔板14，分隔板14将围板12的内腔分隔成多个置物区。
实施例2
参考图2-图5，具体的，分隔板14在围板12的中部竖直安装，转动机构还用于带动置物架8内部的电极片做升降运动，使电极片的上下部分次离开置物区；
其中，当转动机构带动电极片向上运动时，电极片的上半部分可离开置物区；当转动机构带动电极片向下运动时，电极片的下半部分可离开置物区。
本发明限定了分隔板14在围板12的中部竖直安装，从而使得电极片竖直安装，最终确保多个电极片同时向上或向下移动至某一高度，由于电极片的上下部能够分次离开置物区，使得电极片的一部分与分隔板14分离，加大电极片周围空间，减小对气流的阻挡，提高气流上升的速率，进一步提高正极材料的烘干效率。
具体的，转动机构还包括传动螺杆15、限位杆16、转动轴盘17、传动带18以及传动座19；
传动螺杆15在底板11上转动安装，限位杆16在底板11上固定安装，转动轴10的外圈和传动螺杆15的底端均固定安装转动轴盘17，两个转动轴盘17通过传动带18连接，且传动螺杆15的底端贯穿底板11并延伸至底板11下方；
传动螺杆15上螺纹套接传动座19，传动座19上开设有用于分隔板14通过的通孔20，围板12上相对的两侧均开设有传动孔21，传动座19穿过传动孔21并贯穿围板12，且传动座19还与限位杆16的轴杆滑动连接。
需要说明的是，为了实现电极片的竖直运动，可以直接设置气缸带动传动座19上下移动，结构简单，运行方便。
当然，本实施例中给出了另外一种结构，利用螺纹传动的方式，并通过转动电机9和传动带18驱动传动螺杆15旋转，传动螺杆15上的传动座19拥有动力驱动，从而实现在竖直方向上的运动，整个结构设计巧妙合理，利用了带动置物架8高速旋转的转动电机9作为动力源，可保证置物架8高速旋转的同时，电极片的上下部能够分次离开置物区。
实施例3
参考图2-图5，真空烘箱1的内部还设有固定板22，固定板22用于将动力室6分隔成加热区23和进料区24，固定板22上开设有连通加热区23和进料区24的多个进出口25，电热丝在加热区23的内部设置；
进料区24的内部设有传动系统，传动系统用于辅助电极片穿过进出口25并进入置物区；
转动机构还用于带动电极片穿过进出口25并进入进料区24。
基于上述实施例中的结构，由于转动机构能够带动电极片上下移动，因此，进一步地，本发明提供了另一种实施例，使转动机构带动电极片穿过进出口25并进入进料区24，同时进一步设置传动系统，利用传动系统辅助电极片穿过进出口25并进入置物区，可以发现，本实施例中，可以实现电极片的自动化上下料，无需人工对电极片进行有序放置，再次提高烘干效率。
具体的，传动系统包括活动箱26、传动部件以及夹持部件，活动箱26朝向进料口3的一侧敞开设置；
传动部件在真空烘箱1上固定安装，传动部件用于带动活动箱26从固定板22的板体顶面移动至进出口25的顶面，且活动箱26的底部开设有敞开口，敞开口可同时连通多个进出口25；
夹持部件在敞开口的上方设置，夹持部件用于对进入进料区24的多个电极片进行夹持固定；
其中，当电极片上料时，围板12的顶部与固定板22抵触，传动部件带动活动箱26移动，使敞开口逐步与多个进出口25连通，电极片依次穿过不同的进出口25向下掉落，夹持部件逐步移动，对剩余电极片夹持固定。
本实施例中，上料时，打开隔热门4，并将多个电极片竖直放置在固定板22上，同时，夹持部件对多个电极片进行夹持固定，完成放料；之后，传动部件带动活动箱26移动，活动箱26上的敞开口逐渐与多个进出口25连通，每当敞开口与一个进出口25连通时，最先进入进料口3上方的电极片就向下掉落，自动进入置物区，每个进料口3允许穿过一个电极后，完成上料的电极片顶部与进料口3顶部位于同一水平线，从而防止后续电极片继续下落，在此过程中，夹持部件逐步移动，对剩余电极片夹持固定，保证电极片始终处于竖直状态；
下料时，转动机构带动电极片穿过进出口25并进入进料区24，当电极片全部进入进料区24时，传动座19的顶部与进料口3的顶部位于同一条水平线；当电极片全部进入进料区24时，夹持部件运动，减小电极片之间间距，直到电极片之间相互紧贴固定，而传动部件则同步开启，将完成烘干操作的电极片带到进料口3处，方便工作人员拿取电极片。
进一步地，活动箱26包括隔热箱体27和下料箱体28，敞开口在下料箱体28的底部设置，隔热箱体27用于封闭进出口25，传动部件与下料箱体28滑动连接；
传动系统还包括推动部件，推动部件用于带动活动箱26移动，且当隔热箱体27位于进出口25上方时，进出口25处于封闭状态。
需要说明的是，由于电阻丝2在加热区23设置，而加热区23与上料区连通，为了防止电阻丝2工作时，热量穿过进出口25进入上料区，减少热量浪费，本发明进一步对活动箱26进行限位，并设置推动部件，带动活动箱26移动，使活动箱26的隔热箱体27移动至进出口25上方，实现对进出口25的封闭。
需要说明的是，传动部件的传动方向和推动部件的传动方向相互垂直，为了确保活动箱26能够在相互垂直的方向上移动，需要限定传动部件与下料箱体28滑动连接。
具体的，下料箱体28的侧壁上开设有限制孔29，传动部件包括传动气缸30和传动板31，传动气缸30在真空烘箱1的侧壁上固定安装，传动气缸30的伸缩端延伸至限位孔34的内部并固定安装传动板31，限位孔34用于阻挡传动板31与下料箱体28分离；
夹持部件包括固位电机32、螺纹杆33、限位孔34和夹持板35，固位电机32在下料箱体28的侧壁上固定安装，固位电机32的输出轴驱动连接螺纹杆33，螺纹杆33与下料箱体28的内壁转动连接，且螺纹杆33的外部螺纹套接夹持板35，夹持板35穿过限位孔34延伸至下料箱体28的顶座下方，限位孔34用于阻挡夹持板35转动。
夹持部件和传动部件均为现有技术的常规设置，本发明给出了一个具体实施例，对其他类似结构不再阐述。
本实施例中，利用固位电机32带动螺纹杆33转动，给夹持板35一个动力驱动，同时利用限位孔34对夹持板35进行限制，防止其转动，从而保证夹持板35沿着螺纹杆33的轴向移动，实现对电极片的夹持固定。
传动部件结构简单，直接利用传动气缸30作为动力源，传动气缸30的伸缩端安装传动板31，传动板31进入限制孔29的内部，限位孔34可阻挡传动板31与下料箱体28分离，从而保证传动气缸30伸长和收缩时，均能带动活动箱26移动；并且，活动箱26可沿着传动板31移动，使下料箱体28和隔热箱体27更换位置，实现对进出口25的封闭和开启。
具体的，活动箱26的顶部安装有万向轮36，推动部件带动活动箱26移动时，万向轮36沿着真空烘箱1的顶壁滑动；
推动部件包括推力杆37和连接手把38，推力杆37的一端与隔热箱体27的外壁固定连接，推力杆37的另一端延伸至真空烘箱1的外侧并固定安装连接手把38。
推动部件可以利用气缸作为动力源，但是，由于推动部件的运行时机是在进料前后，时间固定，运行简单，本实施例中，直接安装连接手把38，通过人工推动活动箱26移动，实用性强；当然，为了提高活动箱26移动的流畅性，本实施例中，还在活动箱26的顶部安装万向轮36。
工作原理：上料时，打开隔热门4，并将多个电极片竖直放置在固定板22上，同时，夹持部件对多个电极片进行夹持固定，完成放料；之后，传动部件带动活动箱26移动，活动箱26上的敞开口逐渐与多个进出口25连通，每当敞开口与一个进出口25连通时，最先进入进料口3上方的电极片就向下掉落，自动进入置物区，每个进料口3允许穿过一个电极后，完成上料的电极片顶部与进料口3顶部位于同一水平线，从而防止后续电极片继续下落，在此过程中，夹持部件逐步移动，对剩余电极片夹持固定，保证电极片始终处于竖直状态；
下料时，转动机构带动电极片穿过进出口25并进入进料区24，当电极片全部进入进料区24时，传动座19的顶部与进料口3的顶部位于同一条水平线，根据本实施例中需要解决的问题，可以明确的是，两个进料口3之间的壁面厚度与分隔板14厚度相适配，两个进料口3之间的壁面能够穿过通孔20，确保传动座19顺利沿着进料口3向上移动；当电极片全部进入进料区24时，夹持部件运动，减小电极片之间间距，直到电极片之间相互紧贴固定，而传动部件则同步开启，将完成烘干操作的电极片带到进料口3处，方便工作人员拿取电极片。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种用于钠离子电池正极材料制备的加热装置，包括真空烘箱(1)、电阻丝(2)和进料口(3)，进料口(3)的外部活动安装隔热门(4)，其特征在于，还包括：
隔热板(5)，隔热板(5)用于将真空烘箱(1)的内腔分隔成动力室(6)和烘干室(7)，电阻丝(2)在烘干室(7)的侧壁上固定安装；
置物架(8)，置物架(8)在烘干室(7)的内部设置，且置物架(8)用于隔开放置多个电极片；
转动机构，转动机构用于带动置物架(8)高速旋转，转动机构包括转动电机(9)和转动轴(10)，转动电机(9)在动力室(6)的内腔固定安装，且转动电机(9)驱动连接转动轴(10)，转动轴(10)的顶端贯穿隔热板(5)并与置物架(8)的底部固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于钠离子电池正极材料制备的加热装置，其特征在于：置物架(8)包括底板(11)和围板(12)，围板(12)在底板(11)的顶部固定安装，围板(12)上开设有多个通风孔(13)，且围板(12)的内壁上固定安装有分隔板(14)，分隔板(14)将围板(12)的内腔分隔成多个置物区。
3.根据权利要求2所述的一种用于钠离子电池正极材料制备的加热装置，其特征在于：分隔板(14)在围板(12)的中部竖直安装，转动机构还用于带动置物架(8)内部的电极片做升降运动，使电极片的上下部分次离开置物区；
其中，当转动机构带动电极片向上运动时，电极片的上半部分可离开置物区；当转动机构带动电极片向下运动时，电极片的下半部分可离开置物区。
4.根据权利要求3所述的一种用于钠离子电池正极材料制备的加热装置，其特征在于：转动机构还包括传动螺杆(15)、限位杆(16)、转动轴盘(17)、传动带(18)以及传动座(19)；
传动螺杆(15)在底板(11)上转动安装，限位杆(16)在底板(11)上固定安装，转动轴(10)的外圈和传动螺杆(15)的底端均固定安装转动轴盘(17)，两个转动轴盘(17)通过传动带(18)连接，且传动螺杆(15)的底端贯穿底板(11)并延伸至底板(11)下方；
传动螺杆(15)上螺纹套接传动座(19)，传动座(19)上开设有用于分隔板(14)通过的通孔(20)，围板(12)上相对的两侧均开设有传动孔(21)，传动座(19)穿过传动孔(21)并贯穿围板(12)，且传动座(19)还与限位杆(16)的轴杆滑动连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于钠离子电池正极材料制备的加热装置，其特征在于：真空烘箱(1)的内部还设有固定板(22)，固定板(22)用于将动力室(6)分隔成加热区(23)和进料区(24)，固定板(22)上开设有连通加热区(23)和进料区(24)的多个进出口(25)，电热丝在加热区(23)的内部设置；
进料区(24)的内部设有传动系统，传动系统用于辅助电极片穿过进出口(25)并进入置物区；
转动机构还用于带动电极片穿过进出口(25)并进入进料区(24)。
6.根据权利要求5所述的一种用于钠离子电池正极材料制备的加热装置，其特征在于：传动系统包括活动箱(26)、传动部件以及夹持部件，活动箱(26)朝向进料口(3)的一侧敞开设置；
传动部件在真空烘箱(1)上固定安装，传动部件用于带动活动箱(26)从固定板(22)的板体顶面移动至进出口(25)的顶面，且活动箱(26)的底部开设有敞开口，敞开口可同时连通多个进出口(25)；
夹持部件在敞开口的上方设置，夹持部件用于对进入进料区(24)的多个电极片进行夹持固定；
其中，当电极片上料时，围板(12)的顶部与固定板(22)抵触，传动部件带动活动箱(26)移动，使敞开口逐步与多个进出口(25)连通，电极片依次穿过不同的进出口(25)向下掉落，夹持部件逐步移动，对剩余电极片夹持固定。
7.根据权利要求6所述的一种用于钠离子电池正极材料制备的加热装置，其特征在于：活动箱(26)包括隔热箱体(27)和下料箱体(28)，敞开口在下料箱体(28)的底部设置，隔热箱体(27)用于封闭进出口(25)，传动部件与下料箱体(28)滑动连接；
传动系统还包括推动部件，推动部件用于带动活动箱(26)移动，且当隔热箱体(27)位于进出口(25)上方时，进出口(25)处于封闭状态。
8.根据权利要求7所述的一种用于钠离子电池正极材料制备的加热装置，其特征在于：下料箱体(28)的侧壁上开设有限制孔(29)，传动部件包括传动气缸(30)和传动板(31)，传动气缸(30)在真空烘箱(1)的侧壁上固定安装，传动气缸(30)的伸缩端延伸至限位孔(34)的内部并固定安装传动板(31)，限位孔(34)用于阻挡传动板(31)与下料箱体(28)分离；
夹持部件包括固位电机(32)、螺纹杆(33)、限位孔(34)和夹持板(35)，固位电机(32)在下料箱体(28)的侧壁上固定安装，固位电机(32)的输出轴驱动连接螺纹杆(33)，螺纹杆(33)与下料箱体(28)的内壁转动连接，且螺纹杆(33)的外部螺纹套接夹持板(35)，夹持板(35)穿过限位孔(34)延伸至下料箱体(28)的顶座下方，限位孔(34)用于阻挡夹持板(35)转动。
9.根据权利要求8所述的一种用于钠离子电池正极材料制备的加热装置，其特征在于：活动箱(26)的顶部安装有万向轮(36)，推动部件带动活动箱(26)移动时，万向轮(36)沿着真空烘箱(1)的顶壁滑动；
推动部件包括推力杆(37)和连接手把(38)，推力杆(37)的一端与隔热箱体(27)的外壁固定连接，推力杆(37)的另一端延伸至真空烘箱(1)的外侧并固定安装连接手把(38)。
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